Chiropractie verandert, meetbaar, de hersenfunctie!

In de wereld van Chiropractische zorg is er een nieuwe stroom van onderzoek aan het opkomen, waarbij men minder kijkt naar de pijn en de symptomen, maar meer naar het effect van een Chiropractische correctie, die de hersenen en het lichaam beïnvloedt. Naarmate we ons begrip van de wervel subluxatie vergroten en wat er gebeurt als we ons aanpassen, wordt het steeds duidelijker dat Chiropractische zorg de potentie heeft om verder te kijken dan het fysieke skelet. Menig chiropractor geloofde dit al lang, maar in een wereld waar onderzoek geld is, is bewijs van groot belang.

 

Het nieuwste wetenschappelijke bewijs van de ontwikkeling van de geavanceerde Chiropractische aanpassing komt naar voren van het New Zealand College of Chiropractic. Het verscheen in de meest recente editie van het Journal of Electromyography and Kinesiology, en heette: "Chiropractische spinale manipulatie wijzigt TMS geïnduceerde I-golf-prikkelbaarheid en verkort de cortical stille periode. Hoewel het vermeldenswaardig is dat dit onderzoek de laatste is in de reeks van de NZCC, die onderzoekt wat er gebeurt op het niveau van de hersenen wanneer we de wervelkolom aanpassen. Deze stroom van onderzoek heeft enkele bemoedigende resultaten opgeleverd op het gebied van Chiropractie, aangezien het steeds duidelijker wordt dat we bij het corrigeren van de subluxaties de functie van de hersenen veranderen. Dit is informatie die voor het eerst naar voren kwam in een door Dr Heidi Haavik en Bernadette Murphy gepubliceerd stuk in Journal Neural Plasticity dat een significant (20%) verschil laat zien in prefrontale cortexactiviteit vóór en na aanpassing [2]. Hoofdonderzoeker Heidi Haavik vertelde Spinal Research [3]:

“Dit is het solide wetenschappelijk bewijs, dat het aanpassen van de wervelkolom de manier verandert, waarop de prefrontale cortex van de hersenen informatie van de arm verwerkt. Het laat zien dat we de manier waarop de hersenen werken veranderen en laat zien dat de functie van de wervelkolom invloed heeft op de hersenfunctie. Een van de meest interessante dingen over de veranderingen die we waarnamen, was dat de prefrontale cortex verantwoordelijk is voor gedrag, doelgerichte taken, besluitvorming, geheugen en aandacht, intelligentie, pijnverwerking en emotionele reactie daarop, autonome functie, motorische controle, oogbewegingen en ruimtelijk bewustzijn.”

Sinds die aanbieding van 2016 heeft het team van de NZCC een aantal verdere toevoegingen aan die bewijsbank aangeboden. Onder hen zijn stukken, die de impact onthullen van Chiropractie op corticale en cerebellaire motorische verwerking, en mentale reactietijden voor complexe rotatietaken [4, 5]. Er is ook bewijs dat post-Chiropractische spinale manipulatie bijtkracht verhoogt [6]. Deze studies zijn een aanvulling op eerdere artikelen die veranderde sensomotorische integratie en transiënte modulatie van intra-corticale inhibitie na Chiropractische zorg laten zien [7, 8]. 

Het nieuwste aanbod: verkorten van de corticale stille periode

Deze laatste studie nam 19 deelnemers (16 mannen en 3 vrouwen) tussen de 23 en 39 jaar oud met een voorgeschiedenis van terugkerende spinale pijn of stijfheid, en wees ze toe aan een spinale manipulatie of een controle-interventie. Alle deelnemers waren op het moment van de proef vrij van pijn. Ze ondergingen transcraniële magnetische stimulatie, door middel van motor evoked potential (MEP's) voor de spieren van het onderbeen (tibialis anterior), waarbij onder andere hun rust- en actieve motordrempels gemeten zijn. MEP-latentie en de lengte van de corticale stille periode (of de vertraging tussen het begin van beweging in de primaire motorcortex tot de spiercontractie in het been) werd vooraf en na de interventie gemeten voor de spinale manipulatiegroep en de controle-interventiegroep. Voor de spinale manipulatiegroep omvatte de interventie een volledige beoordeling van wervelkolom en sacro-iliacaal gewricht voor wervelsubluxaties. Ze werden gecorrigeerd waar dat nodig werd geacht door een ervaren (10 jaar plus) geregistreerde Chiropractor.

"De klinische indicatoren die werden gebruikt om de functie van de wervelkolom voorafgaand aan en na elke manipulatie tussen de wervelkolom te bepalen, omvatten het beoordelen van de gevoeligheid voor het aanraken van de relevante gewrichten, het handmatig aanraken voor een beperkt intersegmentaal bewegingsbereik, het vaststellen van voelbare asymmetrische spierspanningen tussen de wervels, en elk abnormaal of geblokkeerd gewrichtsspel en eindgevoel van de gewrichten. Voor deze studie werd een segment gedefinieerd als disfunctioneel als ten minste drie van deze indicatoren op hetzelfde segmentniveau aanwezig waren [1]. "

De controle-interventie bestond eenvoudigweg uit passieve bewegingen van het hoofd, de ruggengraat en het lichaam van de proefpersoon, na te zijn beoordeeld op wervelsubluxaties en verplaatst naar setup-posities van manipulaties van de wervelkolom. Hoewel de studie zelf rijk is aan details, en zeker een volledige lezing vereist, waren er enkele belangrijke dubieuze dingen. De resultaten voor de lengte van de corticale stille periode waren significant: "Post hoc analyse onthulde een significante (P = 0,002) afname van 19,42 ms in remduur na manipulatie van de wervelkolom alleen [1]." Dit effect was niet aanwezig in de controlegroep . Volgens de onderzoekers leverde deze studie ook drie nieuwe bevindingen op:

“Ten eerste heeft deze studie bij proefpersonen het bestaan van individuele I-golven aangetoond met behulp van opnames met een enkele motoreenheid. De I-golven werden waargenomen in de gegevens van de enkele eenheid als afzonderlijke entiteiten met significante pieken en er werd bevestigd dat het opwindende gebeurtenissen waren, aangezien de ontladingssnelheid die eronder lag hoger was dan de achtergrondsnelheid. Ten tweede verhoogde Chiropractische manipulatie de omvang van de eerste I-golf aanzienlijk. Ten slotte was de duur van de CSP [corticale stille periode] aanzienlijk verminderd na manipulatie van de wervelkolom in spieren van de onderste ledematen. "

Het is een studie met klinische relevantie en aanwijzingen voor toekomstig onderzoek. Het levert bewijs dat "manipulatie van de wervelkolom kan resulteren in een significante toename van de prikkelbaarheid van de motorwegen naar laagdrempelige motoreenheden van menselijke tibialis anterieure spier [1]." De studie was niet segmentspecifiek van aard. Dat wil zeggen, de chiropractor stelde in waar de wervelsubluxatie werd gevonden. Hoewel dit onderzoek voldoende mogelijkheden biedt voor verder onderzoek, geeft het ons een idee van het effect van de Chiropractische aanpassing op de primaire motorische cortex van de hersenen. Wanneer we ons aanpassen aan de wervelsubluxaties, verandert dit de manier waarop de hersenen met de spieren communiceren.

Het is een opwindende ontwikkeling en we kunnen niet wachten om te zien wat deze onderzoekslijn nog meer onthult.

 


Referenties:

[1] Haavik H, Niazi I, Jochumsen M, Ugincius P, Sebik O, Yilmaz G, Samran Navid M, Gorkem Ozyurt M and Turker K (2018), “Chiropractic spinal manipulation alters TMS induced I-wave excitability and shortens the cortical silent period,” Journal of Electromyography and Kinesiology, Volume 42 (2018), pp. 24-35

[2] Lelic, D, Niazi, IK, Holt, K, Jochumsen, M, Dremstrup, K, Yielder, P, Murphy, B, Drewes, A and Haavik, H (2016), “Manipulation of dysfunctional spinal joints affects sensorimotor integration in the pre-frontal cortex: A brain source localization study,” Neural Plasticity, Volume 2016 (2016). Online.

[3] Staff writer (2016). “Research: Beyond a doubt, adjusting the subluxated spine changes brain function,” Australian Spinal Research Foundation, https://spinalresearch.com.au/research-beyond-doubt-adjusting-subluxated-spine-changes-brain-function/ retrieved 28-6-18

[4] Daligadu J, Haavik H, Yielder P, Baarbe J, and Murphy B (2013), “Alterations in Cortical and Cerebellar Motor Processing in Subclinical Neck Pain Patients Following Spinal Manipulation,” JMPT Vol 36, Iss 8, October 2013 pp. 527-537, https://doi.org/10.1016/j.jmpt.2013.08.003

[5] Baarbe J, Holmes M, Murphy H, Haavik H, Murphy B (2016), “Influence of Subclinical Neck Pain on the Ability to Perform a Mental Rotation Task: A 4-week Longitudinal Study with a Healthy Control Group Comparison,” JMPT Vol. 39, Iss. 1, Jan 2016 pp. 23-30, https://doi.org/10.1016/j.jmpt.2015.12.002

[6] Haavik H, Ozyurt M, Niazi I, Holt K, Nedergaard R, Yilmaz G, Turker K (2018), “Chiropractic Manipulation Increases Maximal Bite Force in Healthy Individuals,” Brian Sciences, 2018, 8, 76; doi:10.3390/brainsci8050076

[7] Haavik-Taylor, H., Murphy, B., 2007a. Cervical spine manipulation alters sensorimotor integration: a somatosensory evoked potential study. Clin. Neurophysiol.: Off. J. Int. Feder. Clin. Neurophysiol. 118, 391–402.

[8] Haavik-Taylor, H., Murphy, B., 2007b. Transient modulation of intracortical inhibition following spinal manipulation. Chiropract. J. Aust. 37, 106–116.

 

 

 

Chiropractic Care Shortens The Cortical Silent Period

Within the world of chiropractic care, a new stream of research is emerging that moves us further away from pain and symptoms, and more towards the affect of the chiropractic adjustment on brain and body. As we advance our understanding of the vertebral subluxation and what happens when we adjust, it becomes increasingly apparent that chiropractic care has the potential to reach far beyond the realms of the musculoskeletal. Many a chiropractor has long believed this, but in a world where research is currency, the evidence bank matters greatly.

The latest piece of evidence on the subject of how the brain drives the muscles pre and post chiropractic adjustment emerges from the New Zealand College of Chiropractic. It appeared in the most recent edition of the Journal of Electromyography and Kinesiology, and was titled “Chiropractic spinal manipulation alters TMS Induced I-wave excitability and shortens the cortical silent period” [1].

While the title of the study potentially gives away the punch-line, it is worth noting that this study is the latest in a line of research from the NZCC investigating what happens at the brain level when we adjust the spine. This stream of investigation has yielded some encouraging results for the field of chiropractic, as it is becoming increasingly clear that when we adjust, we change the function of the brain.

This is information that first emerged with Dr’s Heidi Haavik and Bernadette Murphy published a piece in the Journal Neural Plasticity revealing a significant (20%) difference in prefrontal cortex activity pre and post-adjustment [2]. Lead researcher Heidi Haavik told Spinal Research [3]:

“This is solid scientific evidence that adjusting the spine changes the way the prefrontal cortex of the brain is processing information from the arm. It demonstrates we change the way the brain works and shows that spinal function impacts brain function. One of the most interesting things about the changes we observed was that the prefrontal cortex is responsible for behaviour, goal directed tasks, decision-making, memory and attention, intelligence, processing of pain and emotional response to it, autonomic function, motor control, eye movements and spatial awareness.

Since that 2016 offering, the team at the NZCC have offered up a number of further additions to that evidence bank. Among them are papers revealing the impacts of chiropractic care on cortical and cerebellar motor processing, and mental response times for complex rotation tasks [4, 5]. There is also evidence that bite force increases post chiropractic spinal manipulation [6]. These studies are in addition to earlier papers revealing altered sensorimotor integration and transient modulation of intra-cortical inhibition following chiropractic care [7, 8].

The latest offering: Shortening the cortical silent period

This latest study took 19 participants (16 male and 3 female) aged between 23 and 39 with a history of reoccurring spinal pain or stiffness, and allocated them to either a spinal manipulation or a control intervention. All participants were pain free at the time of the trial.

They underwent transcranial magnetic stimulation that measured motor evoked potentials (MEPs) for the lower leg muscles (tibialis anterior), including their resting and active motor thresholds. MEP latency and the length of the cortical silent period (or the delay between the initiation of movement in the primary motor cortex to the muscle contraction in the leg) was measured pre and post-intervention for the spinal manipulation group and the control intervention group.

For the spinal manipulation group, the intervention included a full spine and sacroiliac joint assessment for vertebral subluxations. They were adjusted where deemed necessary by an experienced (10 years plus), registered chiropractor.

“The clinical indicators that were used to assess the function of the spine prior to and after each spinal manipulation intervention included assessing for tenderness to palpation of the relevant joints, manually palpating for restricted intersegmental range of motion, assessing for palpable asymmetric intervertebral muscle tension, and any abnormal or blocked joint play and end-feel of the joints. For this study a segment was defined as dysfunctional if at least three of these indicators were present at the same segmental level [1].”

The control intervention simply consisted of passive movements of the subject’s head, spine and body, after being assessed for vertebral subluxations and moved into spinal manipulation set-up positions.

While the study itself is rich in detail, and certainly warrants a full read, there were some key takeaways. The results for the length of the cortical silent period were significant: “Post hoc analysis revealed significant (P = 0.002) decrease of 19.42 ms in duration of inhibition after spinal manipulation only [1].” This effect was not present in the control group. According to the researchers, this study also yielded three novel findings:

“Firstly, this study demonstrated in human subjects the existence of individual I-waves using single motor unit recordings. The I-waves were observed in the single unit data as separated entities with significant peaks and are confirmed to be excitatory events as the discharge rate underlying them were higher than the background rate. Secondly, chiropractic manipulation significantly increased the amplitude of the first I-wave. Finally, the CSP [cortical silent period] duration was significantly reduced after spinal manipulation in lower limb muscle [1].”

It’s a study with clinical relevance as well as prompts for future research.  It provides evidence that “spinal manipulation can result in a significant increase in the excitability of the motor pathways to low threshold motor units of human tibialis anterior muscle [1].”

The study was not segment-specific in its nature. That is, the chiropractor adjusted where the vertebral subluxation was found. Although this piece of research comes with plenty of opportunities for further investigation, it does gives us a hint as to the effect of the chiropractic adjustment on the primary motor cortexes of the brain. When we adjust for vertebral subluxations, it changes the way the brain communicates with the muscles.

Its an exciting development, and we can’t wait to see what else this line of research reveals.


References

[1] Haavik H, Niazi I, Jochumsen M, Ugincius P, Sebik O, Yilmaz G, Samran Navid M, Gorkem Ozyurt M and Turker K (2018), “Chiropractic spinal manipulation alters TMS induced I-wave excitability and shortens the cortical silent period,” Journal of Electromyography and Kinesiology, Volume 42 (2018), pp. 24-35

[2] Lelic, D, Niazi, IK, Holt, K, Jochumsen, M, Dremstrup, K, Yielder, P, Murphy, B, Drewes, A and Haavik, H (2016), “Manipulation of dysfunctional spinal joints affects sensorimotor integration in the pre-frontal cortex: A brain source localization study,” Neural Plasticity, Volume 2016 (2016). Online.

[3] Staff writer (2016). “Research: Beyond a doubt, adjusting the subluxated spine changes brain function,” Australian Spinal Research Foundation, https://spinalresearch.com.au/research-beyond-doubt-adjusting-subluxated-spine-changes-brain-function/ retrieved 28 June 2018

[4] Daligadu J, Haavik H, Yielder P, Baarbe J, and Murphy B (2013), “Alterations in Cortical and Cerebellar Motor Processing in Subclinical Neck Pain Patients Following Spinal Manipulation,” JMPT Vol 36, Iss 8, October 2013 pp. 527-537, https://doi.org/10.1016/j.jmpt.2013.08.003

[5] Baarbe J, Holmes M, Murphy H, Haavik H, Murphy B (2016), “Influence of Subclinical Neck Pain on the Ability to Perform a Mental Rotation Task: A 4-week Longitudinal Study with a Healthy Control Group Comparison,” JMPT Vol. 39, Iss. 1, Jan 2016 pp. 23-30, https://doi.org/10.1016/j.jmpt.2015.12.002

[6] Haavik H, Ozyurt M, Niazi I, Holt K, Nedergaard R, Yilmaz G, Turker K (2018), “Chiropractic Manipulation Increases Maximal Bite Force in Healthy Individuals,” Brian Sciences, 2018, 8, 76; doi:10.3390/brainsci8050076

[7] Haavik-Taylor, H., Murphy, B., 2007a. Cervical spine manipulation alters sensorimotor integration: a somatosensory evoked potential study. Clin. Neurophysiol.: Off. J. Int. Feder. Clin. Neurophysiol. 118, 391–402.

[8] Haavik-Taylor, H., Murphy, B., 2007b. Transient modulation of intracortical inhibition following spinal manipulation. Chiropract. J. Aust. 37, 106–116.