The Effects of Repetitive Stimulation in Recovery from Damage to the Central Nervous System

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Abstract
Summary There is a growing body of evidence that the central nervous system (CNS), even in the adult animal, is capable of adaptation and reorganization not only as a result of partial damage to the CNS but also in response to stimulation. Environmental stimulation produces changes including expansion of visual cortex, increases in dendritic branching, glia and cholinesterase. Environmental stimulation also produces behavioural changes. Experimental electrical stimulation produces changes in synapse size, synaptic vesicle change, dendritic branching and changes in synaptic transmission. In man, repetitive electrical stimulation via epidural electrodes increases plasma levels of norepinephrine, epinephrine, and dopamine, and CSF levels of norepinephrine. Repetitive electrical stimulation in man dates back to 1967 and has been used for the control of pain, to improve spasticity, bladder control, motor deficit and the autonomic hyperreflexia of spinal cord injury. In addition, improvement has been reported in epilepsy, cerebral palsy, torticollis and peripheral vascular diseases. The best controlled studies are in multiple sclerosis and peripheral vascular disease, and these results will be presented in more detail. Résumé Il existe un nombre croissant de preuves montrant que le système nerveux central (SNC), měme chez l'animal adulte, est capable de s'adapter et de se réorganiser, non seulement après une altération partielle du SNC mais aussi en réponse à une stimulation. Une stimulation environnementale provoque des changements tels que l'expansion du cortex visuel, un accroissement des ramifications dendritiques de la névroglie, du niveau de la cholinesthérase, ainsi que des changements de comportement. La stimulation électrique expérimentale provoque un changement de taille des synapses, des changements dans la vésicule synaptique, des ramifications dendrifiques ainsi que des changements dans la transmission synaptique. Chez l'homme, une stimulation électrique répétitive par électrodes épidurales accroit le taux de plasma de noradrénaline, d'adrénaline, de dopamine, ainsi que le taux de noradrénaline du système nerveux central. La stimulation électrique répétitive chez l'homme remonte à 1967 et a été utilisée pour enrayer la douleur, améliorer la paralysie spasmodique, contrôler la vessie, un déficit moteur et l'hyperréflexie lors d'une lésion de la moëlle épinière. En outre, des améliorations ont été rapportées dans les cas d'épilepsie, paralysie cérébrale, torticolis et maladies vasculaires périphériques. Les études les mieux conduites sont sur la sclérose multiple et les maladies vasculaires périphériques dont les résultats seront présentés plus en détail. Zusammenfassung Es häufen sich die Beweise dafür, dass das Zentralnervensystem (CNS) sogar im erwachsenen Tier der Adaption und Reorganisation fähig ist, nicht nur als Folge einer teilweisen Schädigung, sondern auch als Stimulationsreaktion. Umweltsanregung bewirkt Veränderungen der dentritischen Verzweigungen, der Neuroglia und des Cholinesterasespiegels. Umweltsanregung bewirkt auch Verhaltensänderungen. Experimentelle elektrische Stimulation führt zu Veränderungen in Synapsengrösse, dentritischer Verzweigung, Veränderungen in synaptischen Vesikeln und in der synaptischen Transmission. Im Menschen steigt bei wiederholter elektrischer Anregung durch epidurale Elektroden der Plasmaspiegel von Norepinephrin, Epinephrin, Dopamin und CSF-Stand von Norepinephrin. Wiederholte elektrische Stimulation im Menschen, seit 1967 unter Anwendung, wird zur Schmerzkontrolle, zur Krampflinderung, Blasenkontrolle, motorischen Mängeln und autonomischer Hyperreflexion bei Rückgratverletzungen angewandt. Zudem wird Besserung bei Epilepsie, Kinderlähmung, Nackenmuskelkrampf und peripheralen vaskulären Störungen gemeldet. Die besten Studien über multiple Sklerose und periphere vaskuläre Störungen, deren Ergebnisse detaillierter angeführt werden.