Lülisamba stimulatsioon aitab parapleegiaga meestel uuesti kõndida
Uus viis seljaaju elektriliselt stimuleerida traadita implantaatidega koos keharaskust toetava raviga on aidanud kolmel parapleegiaga mehel kõndimisraamide ja karkude abil uuesti kõndida. Nad saavad isegi paar sammu ilma abivahenditeta teha.
Mitu aastat varem said kolm meest oma seljaaju emakakaela piirkonnas või kaelapiirkonnas vigastusi, mille tõttu nad olid alakehas halvatud.
Nende rehabilitatsiooni eest vastutav uus “terapeutiline raamistik” kannab nime Stimulation Movement Overground (STIMO).
See on Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne'i (EPFL) ja Šveitsi Lausanne'i ülikooli haigla (CHUV) koostöö tulemus.
Kaks ajakirja, Loodus ja Looduse neuroteadus, on nüüd avaldanud uuringud uue stimulatsioonikäsitluse kohta.
Uue meetodi puhul on tähelepanuväärne - ja see eristab seda kahest hiljuti avaldatud uuringust Ameerika Ühendriikidest sarnasel teemal - on see, et mehed said oma jalgu liigutada, kui seljaaju elektriline stimulatsioon oli välja lülitatud.
Ühes uurimustöös selgitavad teadlased proprioretseptsiooni säilitamise tähtsust, et taastada seljaaju vigastustega inimeste liikumiskontroll.
Vajadus propriotseptsiooni säilitamiseks
Propriotseptsioon on võime tajuda keha asendit ja liikumist, töödeldes signaale, mis pärinevad kehast endast, erinevalt selle keskkonnast. Teadlased kirjeldavad seda sageli kui “kuuendat meelt”.
Mõned selle kohta kirjutanud on toonud näite mehest, kes hoolimata lihaste kokkutõmbumise võimest oli liikumatu pärast seda, kui “nakkus viis ta kehaasendi-, liikumis- ja puutetundest ilma”. propriotseptsioon.
Šveitsi teadlased väidavad, et kui seljaaju elektrilisel stimulatsioonil pole õiget kombinatsiooni täpse asukoha sihtimisest ja impulsside ajastamisest, võib see proprioretseptsiooni häirida.
STIMO meetod aitab sellest üle saada, kasutades “purske stimulatsiooni ja aeg-ajalt stimuleerimise profiile”. Simulatsioonide abil näitasid teadlased, et see võimaldas motoorse neuroni aktiivsuse tugevat kontrolli.
"Elektrilise stimulatsiooni täpne ajastus ja asukoht," selgitab implantaadioperatsiooni läbi viinud kaasautor Jocelyne Bloch, CHUV-i professor ja neurokirurg, "on patsiendi kavandatud liikumise tekitamiseks üliolulised."
Šveitsi kellade täpsus
Vanemuuringu autor, EPFLi neuroteadlane prof Grégoire Courtine märgib, et pärast aastaid kestnud loomamudelite uurimist suutsid nad "reaalajas jäljendada, kuidas aju seljaaju loomulikult aktiveerib".
Ta soovitab, et impulsside asukoha ja ajastuse täpne kombinatsioon on see, mis aitas luua uusi närviühendusi.
Prof Bloch ütleb, et see peab olema "sama täpne kui Šveitsi kell". Implantaadid koosnevad elektroodide seeriast, mis on suunatud konkreetsetele jalalihaste rühmadele.
"Elektroodide valitud konfiguratsioonid aktiveerivad seljaaju spetsiifilisi piirkondi, jäljendades signaale, mida aju kõndimiseks tekitab," lisab ta.
Kolm meest pidid õppima, kuidas ajastada stimulatsiooniimpulssidega oma kavatsus kõndida. Ainult ühe nädala möödumisel sellest „kalibreerimisfaasist“ kõndisid kõik kolm „kehakaalu toetades“.
„Kõik patsiendid said ühe nädala jooksul kõndida, kasutades kehakaalu. Teadsin kohe, et oleme õigel teel. "
Prof Jocelyne Bloch
Viie kuu jooksul paranes nende "lihaste vabatahtlik kontroll tohutult," ütleb prof Courtine. "Inimese närvisüsteem reageeris ravile veelgi sügavamalt, kui me ootasime."
Mehed ei näidanud jalalihastes väsimust ja kõndisid taastusraviseansside ajal üle kilomeetri käed-vabad.
„Tegevusest sõltuv plastilisus”
Intensiivsed ja pikad seansid aitasid meeste närvisüsteemil käivitada "tegevusest sõltuva plastilisuse" ja korrastada närvikiude. See tõi kaasa liikumisvõime paranemise isegi stimulatsiooni puudumisel.
Meeskond soovib nüüd leiud tõlkida kohandatud ravimeetoditeks, mida saab kasutada haiglates ja kliinikutes.
Teadlased töötavad nüüd välja ka järgmise põlvkonna neurotehnoloogia, mida nad loodavad testida varsti pärast vigastust, kui on suurem võimalus taastuda, kuna kahjustatud kude pole hakanud surema.
Birminghamis Alabama ülikooli riikliku seljaaju vigastuste statistikakeskuse hinnangul elab USA-s seljaaju vigastustega umbes 288 000 inimest. Igal aastal diagnoosivad meditsiinitöötajad umbes 17 700 uut juhtumit, millest 78 protsenti on mehed .
Sõidukiõnnetuste ajal tekkinud vigastused põhjustavad enamiku (38 protsenti) seljaaju kahjustuse juhtumeid USA-s, millele järgnevad kukkumised (32 protsenti). Muud suhteliselt levinud põhjused hõlmavad haavleid püssipaugudest ja muudest vägivaldsetest tegudest (14 protsenti) koos spordi või puhkuse ajal tekkinud vigastustega (8 protsenti).
EPFL-i järgmine video võtab uuringu kokku ja illustreerib kolme mehe taastusravi käigus tehtud edusamme.
