爱沙尼亚塔尔图大学行为和健康科学中心运动生物学和物理治疗研究所
内政部：10.15761/CCRR.1000379。
基于人类神经生理学的一项新发展，一种名为“协调动力学疗法”(CDT)的以运动为基础的学习疗法使部分修复人类大脑和脊髓成为可能。在两份简短的案例报告中将表明，目前的医疗系统已经过时30年了。脊髓损伤患者能够重新学会走路，并修复膀胱功能，这是脊髓损伤最大的问题，对于昂贵的传统康复来说似乎超出了范围。在第二个病例报告中显示，患者处于永久性昏迷，可以在事故发生6年后通过CDT从昏迷中恢复过来。如果不能通过有效的治疗使长期昏迷的病人摆脱昏迷，就意味着现代的安乐死。脑损伤的修复是由于人类神经生理学特别是电生理学的发展，而不是动物研究的结果;只有0.3%的数据对人类患者有影响。
已有研究表明，CDT可以改善或修复中风[1]、创伤性脑损伤[2,3]、脊髓损伤[4-7]、小脑损伤[8]、脑瘫[9]、缺氧性脑损伤[10]、帕金森病[11,12]、脊柱裂（脊髓脊膜膨出[13]和脊柱侧凸[14]后的中枢神经系统（CNS）功能。重度脑瘫患者的言语功能得到了诱导和改善[15]，脊髓损伤患者的膀胱功能得到了修复[7,15]。在癌症患者，尤其是乳腺癌患者中，可以通过CDT实现癌症生长抑制[16]。下面给出了一名昏迷患者的大脑部分修复，该患者失去了大约50%的大脑。此外，由爆炸或子弹引起的高压波造成的脑损伤应该是可以治疗的。关于修复人类中枢神经系统神经网络的人类神经生理学和基于运动的学习的详细信息已在三本书[15,17,18]和一篇扩展摘要[19]中发表。下面给出一个非常简短的介绍，以使协调动力学治疗过程的发展水平可以理解。
创伤性脑损伤后大脑修复的一个重要问题是，病人能从昏迷中恢复多少脑组织，并可能恢复有意义的生活。正如本文所报道的，即使是一个大约有50%脑组织丢失的病人，在积极使用CDT 5年后也能从昏迷中恢复过来。对昏迷病人进行[20]详细的治疗。对社会和家庭来说有趣而重要的是病人能走多远。不同皮层区域或大脑部分之间的连接受损程度(断连综合症)是修复的另一个重要因素，尽管很难评估。
摘要在分析人下骶神经根神经纤维组成的基础上，提出了一种记录方法，该方法可以在近乎自然的条件下，用两对导线电极同时记录几根单传入和传出神经纤维的信息。图1显示了人中枢神经系统(CNS)、带马尾神经根的椎管和手术记录情况。
图1所示。单神经纤维动作电位记录布局，用于分析生理和病理生理条件下人类中枢神经系统神经元网络的自组织。通过从含有200到500条有髓神经纤维的骶神经根（马尾，C）用两对铂丝电极（B）记录，获得了运动神经元（主AP相向下）和传入神经（主AP相向上）的单神经纤维动作电位（AP）的记录。通过测量传导时间，在已知电极对距离（10mm）的情况下，构建了传导速度分布直方图，其中大于4mm的有髓神经纤维组可以用组传导速度值来表征。记录后，进行形态测量。构建了神经纤维直径分布图，并以非对称分布的峰值来表征神经纤维群。通过将速度分布的峰值与相同根的直径分布的峰值相关联，构建了人类周围神经系统的分类方案。因此，从已识别的单个传入和传出神经纤维中同时记录自然冲动模式并分析生理和病理条件下人类中枢神经系统的自组织机制成为可能。
将神经根切除，记录并进行形态测量后，可形成人类神经系统周围神经纤维的分类方案(图2)，其中神经纤维组以组传导速度和组神经纤维直径[22]为特征。
图2。人类周围神经纤维分类方案的发展。正常人和脊髓损伤0.5 ~ 6年的外伤性脊髓损伤患者传入和传出神经纤维组的传导速度(V)和神经纤维直径(Æ)。
通过能够同时记录已识别的单个传入和传出神经纤维，可以分析生理和病理生理条件下人类中枢神经系统单个神经元水平上神经元网络的自组织[23]。单神经纤维放电可通过表面肌电图与单运动单位放电相关联[15,17,18]。
最重要的发现是，人类神经元网络通过单神经元的相位和频率协调[24](图3)、子网络(网络振荡器)和网络来组织自己。脊髓振荡的有节奏的放电有助于识别放电模式，并通过协调的节奏训练修复受损的神经网络(图4)。
图3。振荡放电的动作电位(APs)发生的时间关系2-运动神经元O2和次级肌梭传入纤维SP2的放电(1)。人类HT6脑死亡。S4背根记录。A.使用过的扫片全景图;只显示跟踪“a”。运动神经元O2有四个振荡周期(T(O2))。由于时间基慢、数字化程度低，脉冲序列的ap只能部分识别。一个脉冲序列(虚线箭头)在触摸刺激活动中丢失，触摸刺激活动包括触摸(大的整体活动)和释放部分(较低的整体振幅)。B, C。一件件从A扫来，时间拉长了。 In B, motoneuron impulse train APs is marked O2, spindle afferent APs are marked SP2(1). Note that the APs of the spindle afferent fiber are not time-locked to the first AP of the impulse train of the rhythmically firing motoneuron (relative phase coordination). Digitalization 4 times better than in A, but still rather poor, as can be seen from the low amplitudes of the motoneuron APs on trace “b” in C. D. Occurrence of interspike intervals of the secondary muscle spindle afferent fiber SP2(1). The numbers give the amount of IIs in each distribution peak. The oscillation period of motoneuron O2 (and the range of variation) and the half period are indicated by short dashed lines. Note that the IIs of fiber SP2(1) are very similar to the oscillation period (or the half of it) of a2运动神经元O2(相对频率协调)。
图4。10岁的Nefeli患有不完全脊髓损伤，正在锻炼协调的手臂、腿和躯干运动，以改善协调的放电神经元和亚神经元网络。这种用于测量和治疗的特殊CDT装置是由Giger Engineering, Martin Giger dipling公司生产的。ETH/SIA, Herrenweg 1,4500 Solothurn，瑞士，www.g-medicals.ch.
当在一个特殊的CDT设备上锻炼时(图4)，手臂和腿的协调运动被执行和训练。这种特殊的CDT装置有三个优点。首先，手臂、腿和躯干的协调运动。其次，该装置制作非常精确，使神经系统可以从运动诱导的传入输入中学习，从而修复神经网络。第三，由于步法步法、小跑步法和后步法是四肢协调的变化，因此在运动过程中会进行非常困难和协调的四肢动作，这对神经网络的训练深度与中枢神经组织的复杂性有关。
这种从步速到小跑步态的模式变化允许通过所谓的协调动力学值来测量中枢神经系统功能[23]。因此，中枢神经系统修复的进展可以通过持续治疗的单一值进行无创测量。
协调动力疗法(CDT)的目标首先是通过在特殊的CDT装置上运动，改善损伤、畸形或变性受损的相位和频率协调(图4)。其次，通过运动自动化，如爬行、爬行、行走和跑步，如果可能，大脑的健康部分可以取代受伤部分的功能。此外，老一套的动作有助于增强可塑性。在非常有限的程度上，由基于运动的学习引起的新生神经元[25]将有助于修复。
CDT的功效现在在一名脊髓损伤患者和一名永久昏迷患者身上得到了证实。
五岁的尼菲利得了癌症。当癌症被切除时，由于外科医生的失误，她遭受了Th10/11级的脊髓损伤。在轮椅上（图5A），她接受了八个月的常规物理治疗，但进展甚微。她在学校很难管理（图5B）。后来，Nefeli拒绝了进一步的常规物理治疗，主要是因为没有取得进一步的进展。
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图5。6岁患者Nefeli在接受常规物理治疗后，在轮椅上(a)和在学校使用矫形器和拐杖(B)发生Th10/11级脊髓损伤。
在脊髓损伤中，在最初的6到12个月，受伤的中枢神经系统主要是自我修复，这通常被认为是成功的康复。事故发生一年后，只有通过有效的修复处理才能实现进一步修复。
脊髓损伤患者在9岁时开始采用基于动作的学习方法CDT。在CDT的两年内，Nefeli学会了走路，通过学习转移[26]部分修复了膀胱和肠道功能[7,15]。现在她在学校的表现好多了。她还可以走到白板前并在那里书写(图6)。
图6。现在11岁的患者Nefeli在Th10/11脊髓损伤，部分地重新学会了走路，并能够在学校的白板上写字。注意，在白板上，她写了一些(a)。
2021年版权燕麦。所有权利reserv现在12岁的Nefeli仍然能够行走，膀胱功能还有待改善。此外，脊柱侧弯[14]必须得到改善，可以通过在特殊的CDT设备上进行躯干旋转运动来改善。奈菲利可以部分控制膀胱，但填充量必须从80毫升左右增加到200毫升。此外，从第一个希望无效到紧急无效的时间必须增加。现在的时间大约短了20分钟。再也没有出现肠痛。但是“风”并没有完全得到控制。脊髓损伤女孩Nefeli非常喜欢的跑步和跳跃还需要进一步提高。
22岁的男子Manolis在一场车祸中遭受了极其严重的脑损伤。在事故中，一块金属碎片进入了他的右脑，神经组织失去了。从图7可以部分看出损伤的分离情况。在大学诊所做了手术后，他被送到一个传统的康复中心。在康复初期，亲属可以通过眨眼与患者进行交流。几个月后，这种联系消失了。病理过程似乎战胜了生理过程。家人不希望Manolis死，所以他们把他从康复中心带出来开始CDT一开始有很多植物神经系统问题比如血压。
图7。一名22岁男性患者的核磁共振成像，脑部严重创伤。这些照片是在车祸一年后拍的。由于在事故中有一块金属碎片进入了大脑，一些脑组织不得不被移除。安装了分流器来调节脑压。由于神经组织的丧失，脑室变大;看起来像脑积水。在这次事故中，大脑的许多部分都受到了损伤。两个额叶均受损(A, C)。在“C”中可以看到分流器的伪影。
有报道称，也可以用CDT[18]治疗昏迷患者。图8显示了如何被动训练昏迷患者Manolis。意识到Manolis的大脑受到了巨大的损伤(图7)，作者本人也怀疑是否有可能让他从昏迷中恢复过来。
图8。一名23岁男性警觉昏迷患者的家属所做的动作。由于病人处于昏迷状态，所有动作都是被动进行的。A、B。在专用CDT器械上进行卧位(双手固定)和坐姿的锻炼。C, D, E。在天行者上锻炼。注意，躯干和头部控制从' C '提高到' E ';E组在CDT治疗5个月后不再需要头部支持。
经过3年的CDT治疗，永久昏迷患者慢慢达到最低意识状态[27]。经过5年的CDT，事故发生6年后，Manolis完全昏迷了。他现在可以和母亲一起玩耍和大笑(图10)，并且可以自由地坐着(图11)。他能发出声音，但现在还不能说话。而主要语言中枢所在的左半球则没有那么严重的损伤。因此，病人也可能会重新学习说话。从昏迷状态中恢复过来，头部、躯干和右臂可以自主移动，恢复的速度似乎加快了。但他的痉挛问题很多，能否达到有意义的生活状态还不清楚。对这种严重脑损伤患者的治疗效果尚无经验。当作者看到4年的CDT后，第一次看到患者抬起头亲吻母亲时，他有一种死而复生的感觉。
图9。这名23岁的患者在一次车祸后处于警惕昏迷状态已有一年半。他脸上的印象不像两年前参军时的照片那样健康。
图10。一位曾经昏迷的病人的母亲正在和儿子玩气球。患者右臂的运动角度受到限制。左手处于痉挛状态。两人都喜欢这个游戏。
图11。病人马诺利斯在从昏迷中恢复后遭受了严重的脑损伤。他可以自由地坐在床上(A)和椅子上(B)。注意A中相对好的面部表情。他似乎可以集中精力自由地坐着。
中枢神经系统功能的改善也可以从面部表情中看到。图9显示了患者处于昏迷状态时的面部。但当他能够再次与母亲玩耍时，他的脸上又有了生气(图10)。
术后5年，术后6年，患者仍能保持爬行位。它的变化必须在未来训练。他也可以自由地坐着(图11)，但他不能站立。有关治疗初期问题的更多细节，请参阅[20]。
研究表明，基于人类神经生理学的一项新进展，人类神经系统可以通过一种新的治疗方法部分修复，即协调动力学疗法，用于脊髓损伤和严重脑损伤的患者。这对社会有重要的影响。
首先，人类神经生理学必须在医学院或大学学习，这样理疗师和医生才有知识了解人类大脑的修复，因为动物和人类的中枢神经系统修复是不同的。在动物中主要使用神经纤维生长策略，而在人类中使用基于动作的学习。只有0.3%的数据对人类患者有影响。
其次，至少在某些情况下，永久性昏迷的病人有可能从昏迷中摆脱出来，否则他们将永远处于昏迷状态或死亡。不为这种昏迷病人提供有效的神经治疗，就意味着对现代安乐死做出贡献。
作者是一名人类神经生理学和临床研究的私人研究员，在1200欧元的生活和执行研究。对于上层研究项目，即使作者是伦敦大学学院生物物理系Bernard Katz爵士、Huxley和Ricardo Miledi的博士后，也不可能获得资助。
安迪征服
罗马大学"G.Marconi"
病例报告
收稿日期:2017年12月27日
接受日期：2018年1月16日
出版日期:2018年1月19日
©2018 Schalow G.这是一篇基于知识共享署名许可条款发布的开放获取的文章，该条款允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。
Schalow G(2018)通过协调动力学治疗实现昏迷和脊髓损伤恢复。临床病例报告4:doi: 10.15761/CCRR.1000379。
塔尔图大学行为和健康科学中心运动生物学和物理治疗研究所，爱沙尼亚塔尔图51014 Jakobi街5号。
图1所示。单神经纤维动作电位记录布局，用于分析生理和病理生理条件下人类中枢神经系统神经元网络的自组织。通过从含有200到500条有髓神经纤维的骶神经根（马尾，C）用两对铂丝电极（B）记录，获得了运动神经元（主AP相向下）和传入神经（主AP相向上）的单神经纤维动作电位（AP）的记录。通过测量传导时间，在已知电极对距离（10mm）的情况下，构建了传导速度分布直方图，其中大于4mm的有髓神经纤维组可以用组传导速度值来表征。记录后，进行形态测量。构建了神经纤维直径分布图，并以非对称分布的峰值来表征神经纤维群。通过将速度分布的峰值与相同根的直径分布的峰值相关联，构建了人类周围神经系统的分类方案。因此，从已识别的单个传入和传出神经纤维中同时记录自然冲动模式并分析生理和病理条件下人类中枢神经系统的自组织机制成为可能。
图2。人类周围神经纤维分类方案的发展。正常人和脊髓损伤0.5 ~ 6年的外伤性脊髓损伤患者传入和传出神经纤维组的传导速度(V)和神经纤维直径(Æ)。
图3。振荡放电的动作电位(APs)发生的时间关系2-运动神经元O2和次级肌梭传入纤维SP2的放电(1)。人类HT6脑死亡。S4背根记录。A.使用过的扫片全景图;只显示跟踪“a”。运动神经元O2有四个振荡周期(T(O2))。由于时间基慢、数字化程度低，脉冲序列的ap只能部分识别。一个脉冲序列(虚线箭头)在触摸刺激活动中丢失，触摸刺激活动包括触摸(大的整体活动)和释放部分(较低的整体振幅)。B, C。一件件从A扫来，时间拉长了。 In B, motoneuron impulse train APs is marked O2, spindle afferent APs are marked SP2(1). Note that the APs of the spindle afferent fiber are not time-locked to the first AP of the impulse train of the rhythmically firing motoneuron (relative phase coordination). Digitalization 4 times better than in A, but still rather poor, as can be seen from the low amplitudes of the motoneuron APs on trace “b” in C. D. Occurrence of interspike intervals of the secondary muscle spindle afferent fiber SP2(1). The numbers give the amount of IIs in each distribution peak. The oscillation period of motoneuron O2 (and the range of variation) and the half period are indicated by short dashed lines. Note that the IIs of fiber SP2(1) are very similar to the oscillation period (or the half of it) of a2运动神经元O2(相对频率协调)。
图4。10岁的Nefeli患有不完全脊髓损伤，正在锻炼协调的手臂、腿和躯干运动，以改善协调的放电神经元和亚神经元网络。这种用于测量和治疗的特殊CDT装置是由Giger Engineering, Martin Giger dipling公司生产的。ETH/SIA, Herrenweg 1,4500 Solothurn，瑞士，www.g-medicals.ch.
图5。6岁患者Nefeli在接受常规物理治疗后，在轮椅上(a)和在学校使用矫形器和拐杖(B)发生Th10/11级脊髓损伤。
图6。现在11岁的患者Nefeli在Th10/11脊髓损伤，部分地重新学会了走路，并能够在学校的白板上写字。注意，在白板上，她写了一些(a)。
图7。一名22岁男性患者的核磁共振成像，脑部严重创伤。这些照片是在车祸一年后拍的。由于在事故中有一块金属碎片进入了大脑，一些脑组织不得不被移除。安装了分流器来调节脑压。由于神经组织的丧失，脑室变大;看起来像脑积水。在这次事故中，大脑的许多部分都受到了损伤。两个额叶均受损(A, C)。在“C”中可以看到分流器的伪影。
图8。一名23岁男性警觉昏迷患者的家属所做的动作。由于病人处于昏迷状态，所有动作都是被动进行的。A、B。在专用CDT器械上进行卧位(双手固定)和坐姿的锻炼。C, D, E。在天行者上锻炼。注意，躯干和头部控制从' C '提高到' E ';E组在CDT治疗5个月后不再需要头部支持。
图9。这名23岁的患者在一次车祸后处于警惕昏迷状态已有一年半。他脸上的印象不像两年前参军时的照片那样健康。
图10。一位曾经昏迷的病人的母亲正在和儿子玩气球。患者右臂的运动角度受到限制。左手处于痉挛状态。两人都喜欢这个游戏。
图11。病人马诺利斯在从昏迷中恢复后遭受了严重的脑损伤。他可以自由地坐在床上(A)和椅子上(B)。注意A中相对好的面部表情。他似乎可以集中精力自由地坐着。
