Mugurkaula stimulēšana palīdz vīriešiem ar paraplēģiju atkal staigāt
Jauns veids, kā elektriski stimulēt muguras smadzenes ar bezvadu implantiem, kopā ar terapiju, kas atbalsta ķermeņa svaru, ir palīdzējis trīs vīriešiem ar paraplēģiju atkal staigāt ar staigāšanas rāmju un kruķu palīdzību. Viņi pat var veikt dažus soļus bez palīglīdzekļiem.
Pirms daudziem gadiem trim vīriešiem mugurkaula kakla rajonā vai kakla rajonā bija traumas, kuru dēļ viņi bija paralizēti ķermeņa apakšdaļā.
Jauno “terapeitisko sistēmu”, kas ir atbildīga par viņu rehabilitāciju, sauc par virszemes stimulācijas kustību (STIMO).
Tas ir Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) un Lozannas Universitātes slimnīcas (CHUV) sadarbības rezultāts Šveicē.
Divi žurnāli, Daba un Dabas neirozinātne, tagad ir publicējuši pētījumu dokumentus par jauno stimulēšanas pieeju.
Jaunajā metodē ir ievērojams - un tas to atšķir no diviem nesen publicētiem pētījumiem no Amerikas Savienotajām Valstīm par līdzīgu tēmu - ir tas, ka vīrieši varēja kustināt kājas, kad elektriskā stimulācija uz muguras smadzenēm tika izslēgta.
Vienā no pētījuma dokumentiem pētnieki izskaidro "propriocepcijas saglabāšanas" nozīmi, lai atjaunotu kustību kontroli cilvēkiem ar muguras smadzeņu traumu.
Nepieciešamība “saglabāt propriocepciju”
Propriocepcija ir spēja sajust ķermeņa stāvokli un kustību, apstrādājot signālus, kas nāk no paša ķermeņa, pretstatā tā videi. Zinātnieki to bieži raksturo kā “sesto maņu”.
Daži, kas par to ir rakstījuši, ir minējuši vīrieša piemēru, kurš, neraugoties uz spēju likt muskuļiem sarauties, bija faktiski nekustīgs pēc tam, kad “infekcija atņēma viņam ķermeņa stāvokļa, kustības un pieskāriena izjūtu” - vai propriocepcija.
Pētnieki Šveicē apgalvo, ka, ja muguras smadzeņu elektriskajai stimulācijai nav pareizas precīzas mērķauditorijas atlases un impulsu laika kombinācijas, tas var traucēt propriocepciju.
STIMO metode to var pārvarēt, izmantojot “pārsprāgtās stimulācijas un telpiskās un īslaicīgās stimulācijas profilus”. Izmantojot simulācijas, pētnieki parādīja, ka tas ļāva "stingri kontrolēt motoro neironu aktivitāti".
"Precīzs elektriskās stimulācijas laiks un vieta," skaidro līdzautore Jocelyne Bloch, profesore un neiroķirurgs no CHUV, kas veica implantācijas operāciju, "ir izšķiroši pacienta spējai radīt iecerētu kustību."
Šveices pulksteņu precizitāte
Vecākais pētījuma autors prof. Grégoire Courtine, EPFL neirozinātnieks, atzīmē, ka pēc vairāku gadu pētījumu ar dzīvnieku modeļiem viņi "reāllaikā spēja atdarināt, kā smadzenes dabiski aktivizē muguras smadzenes".
Viņš ierosina, ka precīza impulsu atrašanās vietas un laika kombinācija ir tā, kas palīdzēja radīt jaunus nervu savienojumus.
Prof. Blohs saka, ka tam jābūt “tikpat precīzam kā Šveices pulkstenim”. Implanti sastāv no elektrodu sērijas, kas mērķētas uz noteiktām kāju muskuļu grupām.
"Izvēlētās elektrodu konfigurācijas aktivizē noteiktus muguras smadzeņu reģionus, atdarinot signālus, ko smadzenes piegādātu, lai radītu staigāšanu," viņa piebilst.
Trim vīriešiem bija jāapgūst, kā savlaicīgi nodomāt staigāt ar stimulēšanas impulsiem. Tikai pēc šīs “kalibrēšanas” fāzes nedēļas visas trīs staigāja ar “ķermeņa svara atbalstu”.
“Visi pacienti varēja staigāt, izmantojot ķermeņa svara atbalstu 1 nedēļas laikā. Es uzreiz zināju, ka esam uz pareizā ceļa. ”
Prof. Jocelyne Bloch
5 mēnešu laikā viņu "brīvprātīgā muskuļu kontrole ārkārtīgi uzlabojās", saka profesore Kortīne. "Cilvēka nervu sistēma reaģēja uz ārstēšanu vēl dziļāk, nekā mēs gaidījām."
Vīrieši kāju muskuļos neuzrādīja nogurumu un rehabilitācijas sesiju laikā vairāk nekā kilometru staigāja bez rokām.
“No darbības atkarīga plastika”
Intensīvas un ilgstošas sesijas palīdzēja vīriešu nervu sistēmām izraisīt “no aktivitātes atkarīgu plastiskumu” un reorganizēt nervu šķiedras. Tas ir tas, kas ļāva uzlabot kustību spējas, pat ja nav stimulācijas.
Komanda tagad vēlas pārvērst secinājumus pielāgotās ārstēšanas metodēs, kuras var izmantot slimnīcās un klīnikās.
Zinātnieki tagad arī izstrādā "nākamās paaudzes neirotehnoloģiju", kuru viņi cer pārbaudīt drīz pēc traumas, kad ir lielākas iespējas atgūties, jo skartie audi nav sākuši nomirt.
Saskaņā ar Nacionālā muguras smadzeņu traumu statistikas centra aplēsēm Alabamas universitātē Birmingemā ASV ar muguras smadzeņu traumu dzīvo aptuveni 288 000 cilvēku katru gadu medicīnas speciālisti diagnosticē aptuveni 17 700 jaunus gadījumus, no kuriem 78 procenti ir vīrieši .
Traumas, kas radušās transportlīdzekļu avāriju laikā, veido lielāko daļu (38 procenti) muguras smadzeņu bojājumu gadījumu ASV, kam seko kritumi (32 procenti). Citi samērā bieži sastopamie cēloņi ir ievainojumi no šāvieniem un citām vardarbīgām darbībām (14 procenti), kā arī traumas, kas rodas sporta vai atpūtas laikā (8 procenti).
Šis EPFL video apkopo pētījumu un ilustrē progresu, ko trīs vīrieši panāca rehabilitācijas laikā.
