Link tussen hersenen en handen – Dr Danny Vandenberghe

Danny Vandenberghe
Hersenen
• Volwassenen : 100 biljoen neuronen
– 1 neuron = 7000 synapsen
– 100-500 triljoen synapsen
• 3-jarige : 1 triljard synapsen
• Verwerken van sensibele informatie
• Realiseren en dirigeren van motorische
commando’s
Zenuwstelsel
• Centraal zenuwstelsel netwerk
• Ruggenmerg
• Perifere zenuwen
– Classificatie vezeltypes
– Efferent / afferent
– Spier, pees, huid, sympathisch,..
Hand
• Essentiëel fysisch instrument
• Frank R. Wilson
“The Hand : how its use shapes the brain, language
and human culture”
• Syncope ≈ diepe empathie
Bijv. : Leven van muzikant
Bijv. : ontgipsen
Hand = instrument voor
• Visuele compensatie van gehoorverlies
– Gebarentaal (VGT)
• Tactiele compensatie voor zichtsverlies
– Braille “voelen”
• Overkomen van taalbarrière
– Tekenen / universele tekens
• Spiegelneuron
– Helpt bij opnieuw aanleren
– “Copying” : kind
CORTICAAL TERRITORIUM
Homunculus
Een homunculus is een representatie van lichaamsdelen in de
motorische en somatosensorische cortex van de hersenen.
Door middel van deze representaties is het mogelijk om
onderscheid te maken tussen de verschillende hersendelen,
bijvoorbeeld zodat je alle vingers los kunt aansturen, of zodat
je weet dat je voeten op de grond staan.
VOORVOETEN
• Compromis tussen lopen en grijpen
• Verder perfectioneren in deze taak
• Ontwikkeling onafhankelijke duimfunctie
– Duim wordt langer
– Chimpansee : keypinch ; start oppositie
– Gorilla : duim steeds korter ; start precision grip
– Vingeronafhankelijkheid
– Palmaire welving
ONTWIKKELING HANDFUNCTIE
ONTWIKKELING
HANDFUNCTIE
Lateralisatiefase vanaf 6 j
Motoriek
HAND
Grip, pince, ….
Beweging hand : arm ; vingers
Sensibiliteit
Tactiel
Warm/Koud
Pijn
Sensibele input cruciaal voor functie
Esthetische waarde
Cultuur- en persoonsgebonden
Sociale context
Verantwoordelijkheidsgevoel
Body image
•
•
•
•
•
•
•
Socioeconomische functies
van de hand
Onafhankelijkheid
Uitvoeren van ADL
Communicatie
Beroepsmogelijkheden / inkomsten creëren
Verdediging
Ontspanning
Sexuele interactie / voortplanting
Functies van de hand
• Expressie/extensie van de hersenen
• Bron van sensibele info voor hersenen
• Interpretatie van omgeving
– Taktiele “gnosis” : voelen, aanraken, vergelijken
met geheugen
• Interactie met omgeving
Hand-linked culturele
verschillen
tussen man en vrouw
•
•
•
•
•
Juwelen
Zegelring
Financiëel welzijn
Trouwring ; trouwgelofte ; impotentie
Handcontact mannen > mini-omhelzing
Vingersymboliek
• Wijsvinger : trekken, wijzen, draaien, wenken,
knop duwen ; “pistola”
• Middenvinger : “impudicus”, “infamis”,
“obscenus”
• Ringvinger : digitus medicus
• Pink : “pinkie” ; “pinkie promise” ;
“yubitsume” – ritueel
• Cornuta (symboliek “castratie”)
Vingerafdrukken
• Willekeurig patroon vanaf embryo 3m
• Niet enkel genetisch,
ook stochastisch.
• Tweeling
Vingernagels
Rechter pink…… Handarbeid, drugs, mild sadisme,
…
Handpalmen
•
•
•
•
•
Haarloos
Pigmentatie
Verhoorning
Zweten
Handlijnen
HANDEXPRESSIE
Handaspect
Lichaamstaal
Visuële signalen
Symbolische gebaren vervangen spraak
• Man – handen
• Vrouw – gezicht
• Maatgebaren bij spreken
(stemming ; nadruk ; …)
HERSENPROGRAMMATIE
• Genderidentiteit
• Sexuële oriëntatie
• Lichaamsschema
Body Integrity Identity Disorder (BIID)
“Allesoverheersende amputatiewens !”
Anatomie komt niet overeen met hoe het
voelt….
20% probleem genderid.
40% ander sex. oriëntatie
Criteria voor handfunctie
Beweging
Sensibiliteit
Flexibiliteit
Stabiliteit
Controle
Evaluatie van handfunctie
• Heterogene populatie
• Grote verschillen in functionele behoeften
• Vanuit welk perspectief gebeurt de evaluatie?
– Door handchirurg
– Door advokaat
– Door handtherapeut
– Door patiënt of ouders van patiënt
De gekwetste hand
• Definitie van een “significant” handletsel
– Vingertop
– Majeure amputatie
• Verschillend van persoon tot persoon
• Hangt vooral af van individuele behoeften
– Taktiele “blindheid” kan einde betekenen van beroepscarrière
– Vormverlies kan belangrijke psychische impact hebben
Gevolgen van handletsels
• Pijn, zwelling, verstijving, deformatie,
gevoelsverlies, dysesthesie,
koudeintolerantie, instabiliteit.
• Functieverlies, verlies onafhankelijkheid,
cosmetische impact, professionele toekomst.
• Psychologische gevolgen
– Verstoorde body-image
– Angst / depressie
– Flashbacks
HANDFUNCTIE
“Pince”
“Grip”
Evolutief genderverschil !
Edele of bevoordeelde mannenhand ?
“Handigheid” : vasthouden en loslaten
Onhandig
Hand “grips”
• 4 duimgrepen
– Precision grip : n.med + med intrinsics + AIN
– Keypinch grip : AIN + 1st IOD + add poll.
– Pulp-to-pulp grip : med.sens. + hand intrinsics
– Tripod (chuck) grip : FDS + FPL + med.sens.
• 4 handgrepen
– Power grip : FDP + n.uln
– Hook grip : FDS + FDP
– Span grip : AbPL + ext + intrinsics
– Flat hand : mobiele pols en lange vingers
Processor van sensibele info
Tastzin
Smaak
Zicht
Hersenen
Gehoor
Reuk
Kracht
Handigheid
Handfunctie
Hoe meten ?
• Jamar, Key pinch gage, pin wheel, Semmes Weinstein, goniometer
• Gevalideerde tools
• Pick-up test
• Hand tool test
• Minnesota dexterity test
• …
Vorm
Donorzone
Functie
Prioriteit
Rechts- of Linkshandigheid
“Handedness”
• Voorkeurshand : Uniek voor mens ! (10 à 15 % links)
• Apen - - Mensapen - - Mensen
Niet humane primaten : 30-40-30
• Oorsprong ?
• Ligging hart
• Moeders – baby : 80%
• Ambidexter : 2 “rechter” handen
• Tolerantie ; Transfer taken
LINKSHANDIGEN
•
•
•
•
Leonardo da Vinci ; Michelangelo
Beethoven ; Paul Mc Cartney
Franklin ; Newton ; Einstein
Tom Cruise ; Keanu Reeves
“Beware of the devils on your left
hand side”
•
•
•
•
•
Onrein
•
Onwaardig
Hygiëne (cack-handed) •
•
Figuurlijk
•
Politiek
•
•
•
•
Cork-handed
Gallock-handed
Bang-handed
Spuddy-handed
Wacky
Scrammy
Kefty
Couchie
Motorisch commandocentrum
Pyramidaal systeem
Extra-pyramidaal systeem
Cerebellum
Ruggenmerg
Spieren
Hersenen-Hand “pathway” dominantie
Hand
Hersenen
Ruggenmerg
Mogelijkheid om te “overrulen” of te “overriden”
6
Letsel mogelijk op elk niveau van “pathway”
Spinale reflexen
Hersenen–hand interacties
Hersenen
Stretch
Monosynaptisch
Ruggenmerg
Hand
Pijn
Polysynaptisch
HANDREFLEX
(Synapsen)
Handreflexologie ; somatotropisch systeem
HANDCHIRURGIE
Orthopedische chirurgie
Vasculaire chirurgie
Plastische chirurgie
Neurochirurgie
Doel : behoud, herstel of verbeteren van functie,
vascularisatie en sensibiliteit ; pijnreductie ; tumorreductie
; verbeteren aspect en sociale interactie.
Modaliteiten van uitvoerstimulatie
Auditieve
feedback
Previsualisatie
Visuele
feedback
Motorische
herhaling
Verbetering van prestatie
Handtherapie :
Uitleggen, tonen, vragen om te doen, geven van positieve feedback
Plasticiteit van hersenen
• Kind heeft ontelbare open synapsen
• Leren resulteert in mapping van volwassen
patronen van synaps-connecties
• Deze patronen blijven potentieel wijzigbaar
bij verlies of letsel.
• Reserve-pathways kunnen geactiveerd
worden door leerproces, uitvoerstimulatie, of
herstel na letsel
Plasticiteit van hersenen
• Ontwikkelingsplasticiteit
– Levenslang, doch leeftijdsafhankelijk
– Leerproces
– Synaptogenese, neuronale migratie
• Adaptatieve plasticiteit
– Levenslang, doch veel beter bij jonge kinderen
– Aanpassing, compensatie, maximaliseren van resterende functie
– Rerouting, sprouting
Compensatie potentiëel :
Groter bij congenitale afwezigheid of deficiëntie,
dan na traumatisch verlies.
GMI
Graded motor imagery
www.gradedmotorimagery.com
www.noigroup.com
1. Li/Re onderscheidingsvermogen
Proces van herkennen van verschil tussen ene en andere zijde van lichaam
2. Expliciet inbeelden motorische acties
Zich inbeelden van specifieke beweging zonder echt te bewegen
3. Spiegeltherapie
Visuële feedback gebruiken om pijn te verlichten
Dystonie
Musicians’ hand
Schrijverskramp
La femme cubitale
Spiegeltherapie
voor neuropathische pijn
• Bijv. post-amputatie
• Effect via visuele impact van reflectie van goede
hand
• “Overriding” pijnprikkels vanuit gekwetste hand
• Motorische beeldspraak
• Stimulatie van mirror-neuronen
Prothese kan vorm verbeteren…
maar waarom geen
intelligente prothese ?
Hersenen-geactiveerde intelligente design
Vorm
Motorische
functie
Design
Sensibele
feedback
Intelligente
controle
TOEKOMST ???
Prothesen in het brein ??
“De garage belde. Uw brein is klaar.”
DANK U
CORTICAAL TERRITORIUM
“HEADLESS HAND?”
“ON-HANDIG”