Når ACL-skaden rammer hjernen: Neurale aspekter af en klassisk knæskade

Forfattere: Michelle Bjørnshauge Rasmussen, Medicin Studerende, BSc¹ & Carl-Johan Boraxbekk, Dr. Med.Sci, Professor^1,2,3
1Institute of Sports Medicine Copenhagen (ISMC), Copenhagen University Hospital Bispebjerg, Copenhagen, Denmark
²Department of Neurology, Copenhagen University Hospital Bispebjerg, Copenhagen, Denmark
³Institute for Clinical Medicine, Faculty of Medical and Health Sciences, University of Copenhagen, Copenhagen, Denmark

Korresponderende forfatter: Carl-Johan Boraxbekk, boraxbekk@sund.ku.dk

Resumé
ACL-skader er blandt de hyppigste sportsskader og forbindes primært med perifere skader i knæleddet. Forskning har dog rejst spørgsmål om, hvorvidt disse skader kan påvirke det centrale nervesystem. Artiklen er baseret på et systematisk review med det formål at undersøge den eksisterende evidens for, at ACL-skader kan påvirke hjernens struktur og funktion. En litteratursøgning i PubMed identificerede 12 studier, der målte hjernens struktur og funktion ved hjælp af MRI. Studierne beskrev især ændringer i somatosensoriske, motoriske og visuelle områder samt ændringer i netværksforbindelser, hvilket peger på ændret sensorimotorisk integration snarere end isolerede ændringer i enkelte områder. Fundene kan have relevans for, at centrale mekanismer bør indtænkes i rehabiliteringen og for risikoen for re-skade. Evidensen var dog præget af små stikprøver og tværsnitsdesigns, hvilket begrænser muligheden for at drage kausale konklusioner om, hvorvidt ACL-skaden faktisk påvirker hjernen, eller om forskellen var til stede før skaden indtraf. Fremtidige studier anbefales at benytte longitudinelle designs, større populationer og ensartede vurderingsmetoder for at styrke evidensgrundlaget.

Introduktion
Trods hjernens centrale rolle i alle aspekter af præstation har eliteidræt og sportsskader traditionelt fokuseret på muskler, led og kredsløb. Konsensusudtalelser, træningsvejledninger og genoptræningsprotokoller (return-to-play) lægger stor vægt på muskuloskeletal sundhed, kondition og forebyggelse af perifere skader, mens hjernens centrale kognitive og neurale processer, som muliggør idrætspræstation på højeste niveau, fortsat er underrepræsenteret (1). Dette til trods for, at forskning viser, at en skade, f.eks. en korsbåndsskade (ACL-skade), ikke kun påvirker knæet, men også hjernen (2) og dermed kan have betydelige konsekvenser for samspillet mellem krop og hjerne i eliteidræt (3).

Denne artikel gennemgår den nuværende viden om, hvordan ACL-skader påvirker hjernens struktur og funktion. Den bygger på et systematisk review af eksisterende litteratur, der anvender MRI til at måle hjernens struktur og funktion (Bjørnshauge Rasmussen Bachelor thesis 2025) (4), og fremhæver behovet for en mere helhedsorienteret tilgang til forebyggelse og rehabilitering af ACL-skader. Med udviklingen af moderne billeddannelsesteknikker, såsom strukturel og funktionel MRI, kan man i dag undersøge de neurale aspekter af en ACL-skade på en helt ny måde. I tidligere studier anvendte man primært EEG-baserede metoder (elektroencefalografi). I dette review har vi udelukkende fokuseret på MRI-studier og henviser til andre studier (5), hvis man ønsker at læse mere om, hvordan EEG anvendes til at undersøge knæskader og idræt.

ACL-skader – mere end et knæproblem
ACL-skader rammer hvert år flere tusinde danskere, særligt unge idrætsudøvere. Ifølge Dansk Korsbåndsregister blev der i Danmark i perioden 2023–2024 registreret 2466 primære ACL-rekonstruktioner (6). På trods af at kirurgi og genoptræning ofte genskaber den mekaniske stabilitet, viser studier, at kun 55 % når tilbage på samme konkurrenceniveau, selvom op mod 81 % af de rekonstruerede genoptager sport på et generelt plan (7). Tilbagevenden påvirkes dog også af forhold som karrierevalg, tidsforbrug, familieliv og motivation, og selv ved optimal rehabilitering når langt fra alle tilbage til samme niveau.

Kort neuromuskulær baggrund
Det forreste korsbånd er ikke blot et mekanisk ligament, men indeholder også flere typer mekanoreceptorer og frie nerveender, som er følsomme over for spændingsændringer, bevægelseshastighed og ledposition (8). De afferente signaler sendes via tibialisnerven til baghornet i rygmarven. Her kan de både indgå i lokale spinalreflekser, som er hurtige og udløser muskelreflekser, der bidrager til tonusregulering og knæstabilitet, og transmitteres videre til hjernen via to separate kanaler: én til cerebellum og én til den somatosensoriske cortex (2)(8). Lignende afferent input kommer fra det bagerste korsbånd (PCL), ledkapslen og meniskerne, men ACL bidrager særligt med information om rotationsstabilitet.

Når hjernen mister information – et spørgsmål om sensorisk støj
Når ACL beskadiges, forstyrres det sensoriske feedbacksystem mellem knæet og hjernen. Det afferente input reduceres og bliver mere usikkert, blandt andet som følge af smerte, instabilitet og ændret receptoraktivitet (9). Dette kan føre til en øget mængde sensorisk støj, hvilket vanskeliggør hjernens evne til at tolke præcis information. Konsekvensen af ”støjen” er sensomotorisk usikkerhed, hvor evnen til at forudsige og korrigere bevægelser forringes (2). Som kompensation forsøger hjernen at ændre planlægningen og bearbejdningen af bevægelser (2)(10). Disse tilpasninger er mulige på grund af hjernens neuroplasticitet, som refererer til hjernens evne til at tilpasse sig ved at ændre struktur og forbindelser som respons på ændrede stimuli eller skade (11).

Hjernen forsøger at gennemgå en række tilpasninger, herunder ændringer i den motoriske planlægning, ændringer i kroppens bevægelsesmønstre og øget aktivering af visuelle områder for i højere grad at støtte sig til synet (12). Selvom disse ændringer kan være kompenserende og nødvendige, kan der samtidig opstå maladaptive tilpasninger, som ikke er til gavn for individet, herunder nedsat muskelaktivering og ændringer i excitabilitet (12). Observerede neurale ændringer er ikke nødvendigvis udelukkende et resultat af selve skaden, og det er derfor vigtigt at overveje kausalitet. Studier har vist, at atleter, som senere pådrog sig en ACL-skade, allerede ved baseline havde lavere reaktionstid, langsommere behandlingshastighed og dårligere visuel hukommelse sammenlignet med atleter, som ikke blev skadet (13), samt at tidligere hjernerystelse øgede risikoen for at pådrage sig en ACL-skade (14). Disse fund indikerer, at visse neurale faktorer kan fungere som prædisponerende risikofaktorer for at pådrage sig en ACL-skade. Ændringerne kan efterfølgende forstærkes af skaden og dermed øge risikoen for re-skade.

Hvad er det nye?
Tidligere har rehabiliteringen hovedsageligt fokuseret på knæets anatomi og biomekanik samt motorisk kontrol og proprioception, men har kun i begrænset omfang taget højde for de centrale kognitive og sensoriske ændringer, som nyere forskning påviser (9). Det centrale nye budskab er, at disse ændringer ikke kun vedrører motorik, men komplekse koblinger, integration og bearbejdning mellem sensoriske, kognitive og motoriske områder. Fremtidens rehabilitering bør derfor integrere træning, der styrker hjernens evne til at håndtere usikker eller manglende information, fx gennem opgaver, der kræver hurtig informationsbearbejdning, opmærksomhedsskifte og sensorisk integration. Dette kan ske via dual-task-tests eller med teknologi som virtual reality (15)(16).

Hvad viser forskningen?
Når ACL-skaden reducerer det afferente input til hjernen, forudsiger teoretiske modeller, at hjernen vil kompensere for det tabte sensoriske input gennem øget sensorisk integration, ændret motorisk planlægning og øget afhængighed af synet. Forskningsresultaterne er dog ikke entydige, og det systematiske review af de 12 studier (se Figur 1), der omfattede både atleter og non-atleter, og som har undersøgt neurale konsekvenser af ACL-skader, viser:

• Somatosensoriske områder: Syv studier rapporterede ændringer i disse områder, som er ansvarlige for at behandle sensorisk information fra kroppen. De fleste studier fandt øget aktivitet, hvilket kan skyldes, at hjernen kompenserer for det reducerede input fra det skadede knæ. Nogle studier fandt dog også nedsat funktionel forbindelse mellem somatosensoriske områder og andre hjerneområder.

• Motoriske områder: Seks studier viste ændringer i motoriske områder, der er centrale for bevægelseskontrol. Der blev fundet både øget og nedsat aktivering. Øget aktivering kan indikere, at bevægelser kræver større kognitiv planlægning og er mindre automatiserede.

• Visuelle områder: Fire studier rapporterede øget aktivitet i visuelle områder. Dette kan være en kompensation for nedsat proprioceptiv kontrol, hvor individer i højere grad støtter sig til synet for at kontrollere bevægelser.

• Andre områder: Enkelte studier fandt også ændringer i cerebellum (koordination), amygdala (frygt) og den kortikospinale bane (motorisk kontrol).

Metodiske forbehold
Studier finder således både øget og nedsat funktion i forskellige hjerneområder, og samlet set tyder litteraturen på, at der sker en reorganisering, men hvordan og i hvilket omfang dette sker, varierer både mellem individer og studier. De fleste studier i reviewet var tværsnitsstudier, hvilket betyder, at deltagerne kun blev målt én gang efter skaden. Dette gør det vanskeligt at fastslå, om de observerede hjerneændringer er en direkte konsekvens af ACL-skaden, eller om de var til stede allerede før skaden. Få studier havde et prospektivt design, hvor målinger blev foretaget før skaden, men disse studier havde meget små deltagerantal. Generelt var samplestørrelserne små og varierede fra det mindste sample på n = 1 til det største sample på n = 52. Dette begrænser resultaternes generaliserbarhed og øger risikoen for bias i konklusionerne.

Vigtigste punkter til den kliniske praksis
På baggrund af den nye viden, vi har præsenteret, vurderes en øget forståelse af hjernens involvering i ACL-skader at have stor klinisk betydning. Rehabilitering har i flere årtier inkluderet koordination, proprioception og idrætsspecifik (funktionel) træning ud over klassisk styrke- og bevægelighedstræning. I de tidlige faser af forløbet bør øvelser tilrettelægges med en vis forudsigelighed og lav kompleksitet for at reducere sensorisk støj og risikoen for re-skade. Med progressionen anbefales en gradvis øgning af kompleksitet, uforudsigelighed og krav til kognitiv involvering. I de sene faser kan dette ske gennem dual-task-øvelser og træningsmiljøer, der efterligner sportens krav til hurtige beslutninger og samtidige motorisk-kognitive opgaver. Dette forudsætter også, at klinikere og forskere i fællesskab udvikler og validerer nye instrumenter, der kan monitorere progression og vurdere return-to-play.

De beskrevne ændringer skal ses som et supplement til klassiske tilgange og ikke som en erstatning. Moderne rehabilitering indeholder mange elementer, der indirekte adresserer centrale mekanismer, men nyere neurofysiologiske fund peger på behovet for en mere målrettet og systematisk integration (9). Hvis hjernen spiller en aktiv rolle, bør genoptræningen også målrettet adressere sensorisk integration, uforudsigelige bevægelsesmiljøer og opgaver, der kombinerer motoriske og kognitive krav, for at reducere risikoen for re-skade (2). Ved at forstå de neurale tilpasninger kan vi udvikle rehabiliteringsstrategier, der ikke kun genopretter knæets funktion, men også optimerer hjernens evne til at kontrollere bevægelser i de sportsmæssige situationer, hvor skader opstår. Den traditionelle vurdering af funktion og præstation efter en ACL-skade har ofte fokuseret på isolerede motoriske tests. Som Strong et al. (2025) (17) fremhæver, foregår sport i kaotiske og uforudsigelige miljøer, der kræver samtidig motorisk og kognitiv bearbejdning. Deres forskning viser, at patienter med ACL-rekonstruktion oplever større kognitiv-motorisk interferens end raske kontrolpersoner. Dette understreger vigtigheden af at inkludere dual-task-tests både i rehabiliteringen og i vurderingen af “return-to-sport”. Fremtidige protokoller bør derfor gå ud over isolerede målinger og inkludere neurokognitive opgaver, der bedre afspejler sportens krav og dermed giver et mere nuanceret billede af atletens parathed og reducerer risikoen for nye skader. Implementeringen af disse nye principper kræver fortsat udvikling af validerede kliniske metoder, tæt samarbejde mellem praksis og forskning samt løbende opdatering af test- og træningsprotokoller.

Perspektiver
Der er behov for flere longitudinelle studier med større populationer, hvor der foretages målinger både før og efter skaden, og hvor rehabiliteringsindsatsens effekt på hjerneaktivitet følges systematisk. Ved en succesfuld rehabilitering kunne man forvente en mere automatiseret bevægelseskontrol, hvilket kan komme til udtryk gennem reduceret reaktionstid og hurtigere bearbejdningshastighed, som vil afspejles i en reduktion af den tidligere observerede øgede hjerneaktivitet. Omvendt vil en mindre succesfuld rehabilitering sandsynligvis være præget af vedvarende eller øget kompensatorisk aktivering, hvor bevægelserne kræver bevidst kontrol. Kombinationen af funktionelle og strukturelle målinger kan give ny indsigt i, hvordan neuroplasticitet påvirker både risikoen for re-skade og restitution.

Konklusion
ACL-skader er ikke kun en lokal knæskade, men også en udfordring for centralnervesystemet. En mere helhedsorienteret tilgang, hvor både knæ og hjerne adresseres i rehabiliteringen, kan være nøglen til bedre resultater og færre re-skader.

Referencer
1. Bangsbo J, Hostrup M, Hellsten Y, Hansen M, Melin A, Kjær M, et al. Consensus Statements—Optimizing Performance of the Elite Athlete. Vol. 35, Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. John Wiley and Sons Inc; 2025.
2. Schnittjer AJ, Simon JE, Whittier TT, Grooms DR. The Neuroplastic Outcomes from Impaired Sensory Expectations (NOISE) hypothesis: How ACL dysfunction impacts sensory perception and knee stability. Vol. 75, Musculoskeletal Science and Practice. Elsevier Ltd; 2025.
3. Yarrow K, Brown P, Krakauer JW. Inside the brain of an elite athlete: The neural processes that support high achievement in sports. Vol. 10, Nature Reviews Neuroscience. 2009. p. 585–96.
4. Rasmussen MB. Neural aspects of ACL injuries – a review of current literature.
5. Piskin D, Cobani G, Lehmann T, Büchel D, Baumeister J. Cortical changes associated with an anterior cruciate ligament injury may retrograde skilled kicking in football: preliminary EEG findings. Sci Rep. 2025 Dec 1;15(1).
6. Dansk Korsbånds Rekonstruktions Register [Internet]. [cited 2025 Apr 27]. Available from: https://www.sundk.dk/media/ybeerpp4/dkrr_aarsrapport_2024_offentliggjort_version.pdf
7. Ardern CL, Taylor NF, Feller JA, Webster KE. Fifty-five per cent return to competitive sport following anterior cruciate ligament reconstruction surgery: An updated systematic review and meta-analysis including aspects of physical functioning and contextual factors. Br J Sports Med. 2014 Nov 1;48(21):1543–52.
8. Dhillon MS, Bali K, Prabhakar S. Proprioception in anterior cruciate ligament deficient knees and its relevance in anterior cruciate ligament reconstruction. Vol. 45, Indian Journal of Orthopaedics. 2011. p. 294–300.
9. Chaput M, Ness BM, Lucas K, Zimney KJ. A Multi-Systems Approach to Human Movement after ACL Reconstruction: The Nervous System. Vol. 17, International Journal of Sports Physical Therapy. North American Sports Medicine Institute; 2022. p. 47–59.
10. Grooms DR, Page SJ, Onate JA. Brain activation for knee movement measured days before second anterior cruciate ligament injury: Neuroimaging in musculoskeletal medicine. J Athl Train. 2015 Oct 1;50(10):1005–10.
11. Matt Puderbaugh; Prabhu D. Emmady. National Library of Medicine. 2023 [cited 2025 Apr 8]. Neuroplasticity. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557811/
12. Stańczak M, Swinnen B, Kacprzak B, Pacek A, Surmacz J. Neurophysiology of ACL Injury. Orthop Rev (Pavia) [Internet]. 2025 Feb 19;17. Available from: https://orthopedicreviews.openmedicalpublishing.org/article/129173-neurophysiology-of-acl-injury
13. Swanik CB, Covassin T, Stearne DJ, Schatz P. The relationship between neurocognitive function and noncontact anterior cruciate ligament injuries. American Journal of Sports Medicine. 2007 Jun;35(6):943–8.
14. McPherson AL, Shirley MB, Schilaty ND, Larson DR, Hewett TE. Effect of a Concussion on Anterior Cruciate Ligament Injury Risk in a General Population. Sports Medicine. 2020 Jun 1;50(6):1203–10.
15. Boraxbekk C, Supej M, Holmberg H. Cognitive Neuroscience in Alpine Skiing: Introducing Computational Sports Medicine for Performance Optimization. Scand J Med Sci Sports [Internet]. 2026 Jan 11;36(1). Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/sms.70188
16. Lövgren A, Strong A, Boraxbekk CJ, Markström JL. A Novel Dual‐Task Paradigm for Return‐to‐Sport Screening After ACL Injury: A Pilot Study. Seil R, editor. Transl Sports Med [Internet]. 2026 Jan 9;2026(1). Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/tsm2/1073180
17. Strong A, Boraxbekk CJ, Markström JL. Greater Cognitive-Motor Interference Among Patients After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Compared With Controls. American Journal of Sports Medicine. 2025 Apr 1;53(5):1041–9.