Original article 1
Treatment-induced neuroplasticity following focal injury to
the motor cortex
Merrill Landers
The impairment and functional limitation associated with
damage to the cerebral motor cortex is often severely
disabling and can lead to extensive rehabilitation.
Unfortunately, much of this rehabilitation intervention lacks
a solid foundation of empirically derived evidence of its
efficacy. Moreover, the continuing knowledge explosion in
healthcare necessitates the need to stay abreast of
ever-changing developments in rehabilitation. This paper
introduces the reader to introductory neuroplasticity
concepts and outlines the current knowledge on
neuroplastic changes in the motor cortex, which are
driven by rehabilitation. Furthermore, this paper discusses
neuroplasticity concepts that can serve as a theoretical
foundation behind treatment intervention.
Die Beeintra ¨ chtigungen und Funktionseinschra ¨ nkungen,
die mit zerebralen Scha ¨ digungen des motorischen Kortex
einhergehen, fu ¨ hren nicht selten zu schweren Behinder-
ungen und erfordern unter Umsta ¨ nden eine Langzeitreh-
abilitation. Diesen Rehabilitationsmaßnahmen fehlt jedoch
meist eine solide Basis, die sich auf empirische Beweise
fu ¨ r ihre Wirksamkeit stu ¨ tzt. Auch ist es angesichts der
anhaltenden Wissensexplosion im Gesundheitswesen er-
forderlich, u ¨ ber Neuentwicklungen im Bereich der Rehabi-
litation, die einem kontinuierlichen Wandel unterliegen, auf
dem Laufenden zu bleiben. Die vorliegende Arbeit fu ¨ hrt
den Leser in die Konzepte der Neuroplastizita ¨ t ein und gibt
einen U
¨
berblick u ¨ ber den aktuellen Kenntnisstand zu den
neuroplastischen Vera ¨ nderungen im motorischen Kortex,
die durch eine Rehabilitation in Gang kommen. Zudem
werden die Konzepte der Neuroplastizita ¨t ero ¨ rtert, die als
theoretische Grundlage fu ¨ r eine Behandlungsstrategie
dienen ko ¨ nnen.
El deterioro y la limitacio ´ n funcional asociados a la lesio ´n
de la corteza cerebral motora a menudo son muy
discapacitantes y pueden requerir una rehabilitacio ´n
intensiva. Desgraciadamente, gran parte de esta interven-
cio ´ n rehabilitadora carece de un fundamento so ´ lido de
pruebas de su eficacia obtenidas empı ´ricamente. Adema ´ s,
la continua explosio ´ n de conocimientos en la atencio ´n
sanitaria exige mantenerse al dı ´a de los cambios
permanentes en el desarrollo de la rehabilitacio ´ n. Este
artı ´culo introduce al lector en los conceptos preliminares
de la neuroplasticidad y da una idea general de los
conocimientos actuales sobre los cambios neuropla ´ sticos
en la corteza motora inducidos por la rehabilitacio ´ n.
Adema ´ s, en el artı ´culo se exponen los conceptos de
neuroplasticidad que pueden servir como fundamento
teo ´ rico de la intervencio ´ n terape ´ utica.
La de ´ ficience et la limitation fonctionnelle associe ´ es a ` une
le ´ sion du cortex moteur ce ´ re ´ bral sont souvent fortement
invalidantes et peuvent ne ´ cessiter une longue re ´e ´ ducation.
Souvent, he ´ las, ces programmes de re ´e ´ ducation n’ont pas
de base solide reposant sur des preuves empiriques de
leur efficacite ´ . De plus, en raison de l’explosion continue
des connaissances dans le domaine des soins de sante ´ , il
est impe ´ ratif de se tenir au courant de l’e ´ volution constante
de la re ´e ´ ducation. Cet article pre ´ sente au lecteur les
concepts pre ´ liminaires de la plasticite ´ synaptique ainsi
que les grandes lignes des connaissances actuelles sur
les modifications neuroplastiques du cortex qui se
produisent sous l’impulsion de la re ´e ´ ducation. Par
ailleurs, l’article aborde des concepts de plasticite ´
synaptique qui peuvent servir de fondement the ´ orique
a ` l’intervention the ´ rapeutique. International Journal of
Rehabilitation Research 27:1–5
c
2004 Lippincott Williams
& Wilkins.
International Journal of Rehabilitation Research 2004, 27:1–5
Keywords: neuroplasticity, cortical reorganization, physiotherapy, rehabili-
tation, cerebral vascular accident, stroke
Department of Physical Therapy, School of Allied Health and Human Sciences,
University of Nevada, Las Vegas, USA.
Address for correspondence: Merrill Landers, Department of Physical Therapy,
School of Health and Human Sciences, University of Nevada, Las Vegas, 4505
Maryland Parkway, Box 453029, Las Vegas, Nevada 89154-3029, USA. Tel: + 1
702 895 1377; fax: +1 702 895 4883;
e-mail: merrill.landers@ccmail.nevada.edu
Introduction
Based on neurophysiological and neuroanatomical studies
that have been conducted over the past few decades, it is
becoming increasingly salient that the cerebral cortex is
both functionally and structurally dynamic. That is, the
cerebral cortex has been shown to adapt and, when
necessary, change circuitry such that both function and
structure have changed. Functional changes are evident
when one learns and is able to demonstrate a complex
task. Likewise, structural or cortical neuroplastic changes
(for example, pruning and synaptogenesis), have also
been demonstrated in numerous studies. Studies on both
0342-5282 c 2004 Lippincott Williams & Wilkins DOI: 10.1097/01.mrr.0000119278.12233.b2
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