A gerincstimuláció segít a paraplegiában szenvedő férfiaknak a járásban
A gerincvelő vezeték nélküli implantátumokkal történő elektromos stimulálásának új módja a testtömeget támogató terápiával együtt három paraplegiás férfit segített abban, hogy járókeretek és mankók segítségével újra járjanak. Akár néhány lépést is megtehetnek mindenféle segédeszköz nélkül.
Sok évvel ezelőtt a három férfi a gerincvelő nyaki vagy nyaki régiójában sérüléseket szenvedett, így az alsó testük megbénult.
A rehabilitációjukért felelős új „terápiás keretet” Stimulation Movement Overground (STIMO) néven hívják.
Ez az Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) és a svájci Lausanne Egyetemi Kórház (CHUV) együttműködésének eredménye.
Két folyóirat, Természet és Természet idegtudomány, most tanulmányi cikkeket tettek közzé az új stimulációs megközelítésről.
Az új módszer figyelemre méltó - és megkülönbözteti az Egyesült Államok két hasonló témájú, nemrégiben publikált tanulmányától -, hogy a férfiak elmozdíthatják a lábukat, amikor a gerincvelő elektromos stimulációját kikapcsolják.
Az egyik tanulmányban a kutatók elmagyarázzák a „propriocepció megőrzésének” fontosságát a gerincvelő sérüléssel küzdő emberek mozgásszabályozásának helyreállítása érdekében.
A propriocepció megőrzésének szükségessége
A propriocepció a testi helyzet és mozgás érzékelésének képessége a saját testéből érkező jelek feldolgozásával, szemben a környezetével. A tudósok gyakran „hatodik érzékként” írják le.
Néhányan, akik írtak róla, egy olyan ember példáját hozták, aki annak ellenére, hogy képes volt összehúzni az izmait, gyakorlatilag mozdulatlan volt, miután egy „fertőzés megfosztotta őt testében a test helyzetének, mozgásának és érintésének érzékétől” - vagy propriocepció.
A svájci kutatók fenntartják, hogy ha a gerincvelő elektromos ingerlésének nincs megfelelő kombinációja a pontos helymeghatározás és az impulzusok időzítése között, akkor ez zavarhatja a propriocepciót.
A STIMO módszer ezt képes leküzdeni a „robbanásstimuláció és a tér-időbeli stimulációs profilok” alkalmazásával. Szimulációk segítségével a kutatók kimutatták, hogy ez lehetővé tette „a motoros idegsejtek aktivitásának erőteljes szabályozását”.
"Az elektromos stimuláció pontos időzítése és helye" - magyarázza Jocelyne Bloch társszerző, a CHUV professzora és idegsebésze, aki elvégezte az implantációs műtétet - "kulcsfontosságúak a páciens számára a tervezett mozgás előidézéséhez."
Svájci órás precizitás
A tanulmány egyik vezető szerzője, Prof. Grégoire Courtine, az EPFL idegtudósa megjegyzi, hogy az állatmodellek évekig tartó kutatása után „valós időben képesek voltak utánozni, hogy az agy miként aktiválja a gerincvelőt”.
Azt javasolja, hogy az impulzusok helyének és időzítésének pontos kombinációja segítsen új idegkapcsolatokat létrehozni.
Bloch professzor azt mondja, hogy annak „olyan pontosnak kell lennie, mint egy svájci karóra”. Az implantátumok elektródok sorozatából állnak, amelyek a lábizmok meghatározott csoportjait célozzák meg.
"Az elektródák kiválasztott konfigurációi aktiválják a gerincvelő bizonyos régióit, utánozva azokat a jeleket, amelyeket az agy adna a gyaloglás érdekében" - teszi hozzá.
A három férfinak meg kellett tanulnia, hogyan kell időzíteni a stimulációs impulzusokkal való járás szándékát. Ennek a „kalibrálási” szakasznak csak egy hete után mindhárman „testtömeg-támogatással” jártak.
„Az összes beteg 1 héten belül testtömeg-támogatással járhatott. Azonnal tudtam, hogy jó úton járunk.
Prof. Jocelyne Bloch
5 hónapon belül "önkéntes izomkontrolljuk rendkívül javult" - mondja professzor Courtine. "Az emberi idegrendszer még mélyebben reagált a kezelésre, mint vártuk."
A férfiak nem mutattak fáradtságot a lábizmaikban, és rehabilitációs munkájuk során több mint egy kilométer hosszan szabadon jártak.
„Tevékenységfüggő plaszticitás”
Az intenzív és hosszadalmas munkamenetek segítették a férfiak idegrendszerét az „aktivitásfüggő plaszticitás” kiváltásában és az idegrostok átszervezésében. Ez vezetett a mozgásképesség javulásához, még stimuláció nélkül is.
A csapat most a megállapításokat testreszabott kezelésekké kívánja fordítani, amelyek kórházakban és klinikákon alkalmazhatók.
A tudósok most fejlesztik a „következő generációs neurotechnológiát” is, amelyet remélik, hogy hamarosan kipróbálják a sérülés után, amikor nagyobb esély van a gyógyulásra, mert az érintett szövet nem kezdett elpusztulni.
A Birminghami Alabamai Egyetem Nemzeti Gerincvelő Sérülés Statisztikai Központ becslése szerint az Egyesült Államokban körülbelül 288 000 ember él gerincvelő sérüléssel Évente az orvosi szakemberek körülbelül 17 700 új esetet diagnosztizálnak, amelyek 78 százaléka férfi .
A járműbalesetek során bekövetkezett sérülések okozzák a gerincvelő károsodásának legtöbb (38 százalék) esetét az Egyesült Államokban, majd zuhanások következnek (32 százalék). Egyéb viszonylag gyakori okok közé tartozik a lövések okozta sebesülés és más erőszakos cselekedetek (14 százalék), valamint a sport vagy a szabadidő során bekövetkező sérülések (8 százalék).
Az EPFL alábbi videója összefoglalja a kutatást és szemlélteti a három férfi előrehaladását rehabilitációja során.
