Plastičnost strukture (mozga, mišića, tkiva, itd.) je njena sposobnost da se modifikacije ili promeni. Motoričko učenje je trajna promena u motoričkoj izvedbi pojedinca usled prakse. Strukture koje prolaze kroz modifikaciju koje treba uzeti u obzir tokom motoričkog učenja su neuralna plastičnost i mišićna plastičnost. Sposobnost nervnog sistema da se menja demonstrira se kod dece tokom razvoja neuralnih kola, i kod odraslog mozga, tokom učenja novih veština, uspostavljanja novih sećanja, i reagovanja na povrede tokom života. Modifikacija u neuralnoj funkciji u zrelosti se čini da se oslanja prvenstveno na pažljivo regulisane promene u jačini postojećih sinapsi. Učenje aktivnosti je specifično za sinapse i krugove, i može se modifikovati sa sinaptičkim prenosom koji se ili olakšava (jača) ili depresira (slabi).
Neuroplastičnost
Kratkotrajne promene u efikasnosti sinaptičkog prenosa su zbog modifikacije postojećih sinaptičkih proteina koji mogu trajati do jednog minuta. Da bi se dogodilo motoričko učenje, ove kratkotrajne promene treba ojačati kako bi se promovisale značajnije ćelijske i molekularne modifikacije. Promene koje traju danima, nedeljama, mesecima, pa čak i godinama, demonstriraju prenos u motoričkoj izvedbi i učenju, zahtevaju sintezu novih proteina i promene u izražavanju gena, što usmerava promene u sinaptičkoj mreži i lokalizovano formiranje novih aksonskih terminala i dendritskih procesa. Ove strukturne modifikacije mogu ojačati sinapsu dugoročnom potencijacijom ili oslabiti sinapsu dugoročnom depresijom. Upravo je jačanje nekih sinapsi i krugova nad drugima što omogućava usavršavanje motoričke veštine ili izvedbe kako bi se omogućilo prenošenje sa jednog dana na drugi. Nervni sistem i neuromišićni sistem mogu prilagoditi i promeniti svoju strukturnu organizaciju kao odgovor na kako intrinsične tako i ekstrinsične informacije. Manipulacija ovim informacijama može direktno uticati na promenu strukturne organizacije nervnog sistema kroz prostornu i vremensku sumaciju i olakšavanje pre- i post-sinaptičke inhibicije. Ako se dva ili više podražaja predstave i zatim zajedno ojačaju, može se dogoditi asocijativno učenje. To omogućava predviđanje odnosa u podražajima i može povezati dva aspekta motoričkog ponašanja koja se događaju istovremeno, kao što je ekstenzija kuka i kolena kroz fazu stajanja u hodu. Neuronalne kortikalne veze se jačaju i preoblikuju našim iskustvima; to znači da 'neuroni koji zajedno ispaljuju, zajedno se povezuju' i promovišu motoričko učenje. Postoji direktan odnos između neuralnog molekularnog oblika i funkcionalne izvedbe. Nervni sistem neprestano prolazi kroz modifikaciju na osnovu svojih iskustava, i to su te modifikacije koje zatim podržavaju njegovu ulogu u postizanju efikasnih i efektivnih funkcionalnih ciljeva u različitim okruženjima.
Neuroplastične promene nakon povrede
Svaka stečena povreda mozga će rezultirati naknadnom smrću neuronskih ćelija, prekidom njihovih aksonskih projekcija i potencijalnom kaskadom degeneracije komunicirajućih neurona (diaschisis). Uticaj lezije na motoričku kontrolu i funkciju zavisiće od lokacije i veličine lezije. Model neuroplastičnosti pruža dokaze da će mozak odgovoriti na povredu reorganizacijom i adaptacijom usmerenom na obnavljanje funkcije. Postoje tri neuroplastična fenomena koja se događaju u nervnom sistemu nakon lezije koja olakšavaju strukturnu i funkcionalnu reorganizaciju. Ovo uključuje denervacionu supersenzitivnost, kolateralno izrastanje i demaskiranje tih (latentnih) sinapsi. Denervaciona supersenzitivnost se javlja kada postoji gubitak ulaza iz drugih moždanih regija. Povećano oslobađanje transmiterske supstance uzrokuje pojačani odgovor na stimulaciju. Post-sinaptičke ciljne neurone postaju preosetljive na transmitersku supstancu, povećavajući broj receptornih mesta. Kolateralno izrastanje se pojavljuje u ćelijama oko lezije, gde kolateralni dendriti prave veze sa sinapsama izgubljenim usled nekroze ćelija. Demaskiranje tih sinapsi se događa kada se pristupa prethodno nefunkcionalnim neuronima da formiraju nove veze. Sve više radova pokazuje regeneraciju unutar nervnog sistema. Promene unutar strukture nervnog sistema mogu biti organizovane ili neorganizovane, proizvodeći adaptivno ili maladaptivno senzomotoričko ponašanje, koje može promovisati ili biti štetno za oporavak.
Platičnost mozga - kortikalna plastičnost
Pronađeno je da se područja kortikalne reprezentacije modifikuju senzornim ulazom, iskustvom i učenjem, kao i kao odgovor na moždanu povredu. Kortikalne promene nakon povrede uključuju gubitak specifične senzomotorne funkcionalne reprezentacije sa direktnim fizičkim i funkcionalnim posledicama. Iako nije potpuno reverzibilno, bilo je mnogo nalaza koji pokazuju kortikalnu plastičnost i remapiranje nakon kortikalne lezije.
Termin "kortikalno" odnosi se na nešto što je povezano sa moždanom korom (korteksom). Moždana kora je sloj tkiva na površini mozga, posebno debela u ljudskom mozgu, koja ima ključnu ulogu u svesnim misaonim procesima, uključujući pamćenje, pažnju, percepciju, svijest, misao, jezik i svest.
Kada se govori o "kortikalnim" funkcijama ili promenama, to se obično odnosi na procese i promene koje se odvijaju u ovoj oblasti mozga. Na primer, "kortikalna plastičnost" se odnosi na sposobnost moždane kore da se prilagodi i prestrukturira, što može uključivati formiranje novih veza između neurona ili jačanje postojećih veza kao odgovor na učenje ili posle povrede mozga.
Tamo gde reprezentacija područja nije potpuno izgubljena, reprezentacija peri-infarktnog tkiva i područja u aksalnoj komunikaciji s lezioniranim područjem, kroz aksalno izrastanje, pronađena je da preuzima reprezentaciju, a samim tim i funkciju lezioniranog područja. Reorganizacija je viđena u područjima vizualnog korteksa koja postaju povezana sa taktilnim zadacima kod slepih subjekata koji čitaju Brailleovim pismom. Promene viđene nakon perifernih lezija zasnivaju se na kortikalnom odgovoru na promenjeni ulaz koji može biti nadograden ili snižen, kao što je remapiranje kod subjekata nakon amputacije ili selektivne anestezije, gde postoji smanjena reprezentacija zahvaćenog područja i povećanje reprezentacije susednih područja unutar korteksa.
Bobath Koncept istražuje ovaj potencijal za kortikalnu reorganizaciju kroz selektivni aferentni ulaz kako bi se optimizovala interna reprezentacija i uticala na kontrolu kretanja. Selektivni motorički trening ili manipulacija zadatkom, okruženjem ili aspektima pojedinca kao deo ponovnog obrazovanja kretanja takođe ima za cilj da promoviše plastične promene. To je viđeno u kortikalnoj reprezentaciji leve ruke kod levorukog svirača gudačkog instrumenta koji pri skeniranju pokazuje veću kortikalnu reprezentaciju u poređenju s levom rukom osobe koja ne svira gudački instrument. Obogaćena okruženja koja pružaju subjektima veću stimulaciju od normalne pokazala su se, u pravo vreme, kao promoteri značajnih neuroplastičnih promena i poboljšanja u funkcionalnim ishodima.
Svojstva svakog kortikalnog područja se konstantno oblikuju ponašanjem, uglavnom vođena ponavljanjem i vremenskom koincidencijom. Bernstein opisuje važnost ne samo ponavljanja, već i 'raznovrsnog' ponavljanja. Takvo ponavljanje pokreće motorička kortikalna područja da formiraju diskretne module u kojima je zajednička aktivnost predstavljena kao jedinica, umesto frakcionisanih i pojedinačnih mišićnih kontrakcija. Veštine motoričkih aktivnosti koje zahtevaju preciznu vremensku koordinaciju mišića i zglobova moraju se vežbati mnogo puta i primenjivati u svakodnevne značajne aktivnosti za optimalno prenošenje. Bayona i sar. opisuju posledicu motornog sistema kao "koristi ga ili izgubi ga". U somatosenzornom sistemu mozga je "stimuliši ga ili izgubi ga". Oba su suštinska razmatranja u Bobath Konceptu.
Mišićna plastičnost
Kao i neuroplastičnost, adaptabilnost mišića je intenzivno istraživana. Skeletni mišić je jedno od najplastičnijih tkiva u ljudskom telu. Praktično svaki strukturalni aspekt mišića, kao što su njegova arhitektura, ekspresija gena, raspodela tipova vlakana, broj i raspodela alfa motornih jedinica i motoričkih krajeva, broj sarkomera, profil teških lanaca miozina, dužina vlakana, raspodela mitohondrija, dužina tetiva, gustina kapilara i masa mišića, ima potencijal za promenu sa odgovarajućim stimulusom. Skeletni mišić može biti ili kondicioniran ili dekondicioniran u zavisnosti od zahteva koji se stavljaju na mišić, i to može uticati na osobine kao što su snaga, brzina i izdržljivost mišića. Raspon tipova mišićnih vlakana omogućava raznovrsnu ulogu i funkciju mišića potrebnu za podršku ljudskom kretanju. Adaptabilnost proteina i dizajn sarkomera i miofibrila pružaju osnovu za modeliranje i remodeliranje širokog spektra tipova vlakana kako bi se uskladili sa specifičnim zahtevima i promenjenim funkcionalnim zahtevima.
Tip mišićnih vlakana pokreće se neuralnom aktivnošću i mehaničkim faktorima, kombinacijom istezanja i aktivnosti. Studije su pokazale da sa povećanim zahtevom dolazi do promene od brzih ka sporim tipovima vlakana, povećanja veličine i broja mitohondrija i povećanja gustine kapilara sa ukupnom hipertrofijom mišića. Sa smanjenim zahtevima ili nekorišćenjem dolazi do atrofije mišića zbog smanjenja sinteze proteina. Ova atrofija je brža u sporim oksidativnim, posturalnim i dvosmernim mišićima sa promenom od sporog ka brzom tipu vlakana i smanjenjem gustine kapilara. Neaktivnost u skraćenom položaju rezultira povećanjem vezivnog tkiva, povećanjem krutosti i otpora pasivnom istezanju. Mišići imobilisani u skraćenom položaju gube sarkomere, a preostali sarkomeri povećavaju dužinu kako bi maksimizirali napetost u ovom skraćenom položaju.
Neurološke lezije i rezultirajuće neuroplastične promene imaju značajan uticaj na zahteve postavljene na mišić. Rane faze pokazuju nesposobnost da se postigne izvršenje voljne komande i ostavljaju mišić u položaju neaktivnosti i nemobilnosti. Mišići mogu primiti povećanje ili gubitak draži do alfa motornog neurona i njegovog motoričkog kraja, što će dovesti do složene kombinacije kondicioniranja i dekondicioniranja. Gde su hipertonični mišići imobilisani u skraćenom položaju, potencijal za razvoj kontrakture se javlja sa atrofijom mišića, gubitkom sarkomera, neuspehom aktina i miozinskih mostova da se odvoje, i nakupljanjem vezivnog tkiva. Pronađeno je da čak i u slučaju povećanog draženja, mišići slabe zbog nedovoljne sinhronizacije motorne jedinice i smanjenog obrtnog momenta koji mišić proizvodi.
Neravnoteža mišića u usklađenosti, dužini i snazi će sve uticati na koordinaciju za selektivnu kontrolu kretanja. Glavne promene povezane sa dužinom koje ometaju funkciju identifikovane su kao smanjenje dužine mišića i povećanje krutosti mišića, i to su ove sekundarne muskuloskeletne komplikacije koje su povezane sa lošim funkcionalnim ishodom. Identifikovano je da ne samo hemiparetična strana predstavlja sa promenama mišića, već i ne-hemiparetična strana takođe predstavlja sa slabostima mišića u poređenju sa normalnim subjektima. Ovo ističe značaj naučenog nekorišćenja na obe hemiparetične i ne-hemiparetične strane i dalje naglašava potrebu za individualizovanim, holističkim pristupom u tretmanu pacijenata sa neurološkom disfunkcijom.
Kandel i sar. opisuju plastičnost kao potencijal koji svakome od nas daje našu individualnost. Sposobnost CNS-a da se manipuliše i restrukturira je ključ uspešne terapije, i upravo je ta neuroplastičnost primarni razlog za tretmansku intervenciju u Bobath Konceptu.
