Spinalna stimulacija pomaga moškim s paraplegijo, da ponovno hodijo
Nov način električnega stimuliranja hrbtenjače z brezžičnimi vsadki je skupaj s terapijo, ki podpira telesno težo, trem moškim s paraplegijo s pomočjo sprehajalnih okvirjev in bergel pomagal znova hoditi. Naredita lahko celo nekaj korakov brez kakršnih koli pripomočkov.
Mnogo let prej so trije moški utrpeli poškodbe hrbtenice ali vratnega dela hrbtenjače, zaradi česar so bili ohromljeni v spodnjem delu telesa.
Novi "terapevtski okvir", ki je odgovoren za njihovo rehabilitacijo, se imenuje Stimulation Movement Overground (STIMO).
Je rezultat sodelovanja med Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Univerzitetno bolnišnico Lausanne (CHUV), oba v Švici.
Dve revije, Narava in Naravna nevroznanost, so zdaj objavili študijske članke o novem stimulacijskem pristopu.
Pri novi metodi je izjemno - in jo ločuje od dveh nedavno objavljenih študij iz ZDA na podobno temo - to, da so moški lahko premikali noge, ko je bila električna stimulacija hrbtenjače izklopljena.
V enem od študijskih člankov raziskovalci pojasnjujejo pomen "ohranjanja propriocepcije", da bi obnovili nadzor gibanja pri ljudeh s poškodbo hrbtenjače.
Potreba po "ohranitvi propriocepcije"
Propriocepcija je sposobnost zaznavanja telesnega položaja in gibanja z obdelavo signalov, ki prihajajo iz samega telesa, v nasprotju z njegovim okoljem. Znanstveniki ga pogosto opisujejo kot "šesti čut".
Nekateri, ki so o tem pisali, so navedli primer človeka, ki je bil kljub temu, da je lahko sklepal mišice, dejansko nepremičen, potem ko mu je "okužba odvzela občutek za položaj, gibanje in dotik v telesu" - ali njegovo propriocepcija.
Švicarski raziskovalci trdijo, da če električna stimulacija hrbtenjače nima prave kombinacije natančnega ciljanja na lokacijo in časovne razporeditve impulzov, lahko moti propriocepcijo.
Metoda STIMO lahko to premaga z uporabo »profilov rafalne stimulacije in prostorsko-časovne stimulacije«. Z uporabo simulacij so raziskovalci pokazali, da je omogočil "močan nadzor nad aktivnostjo motornih nevronov."
"Natančen čas in lokacija električne stimulacije," pojasnjuje soavtorica Jocelyne Bloch, profesorica in nevrokirurg v CHUV, ki je izvedla operacijo vsadka, "sta ključnega pomena za bolnikovo sposobnost, da naredi predvideno gibanje."
Švicarska natančnost ure
Starejši avtor študije, prof. Grégoire Courtine, nevroznanstvenik na EPFL, ugotavlja, da so po letih raziskovanja živalskih modelov "v realnem času lahko posnemali, kako možgani naravno aktivirajo hrbtenjačo."
Predlaga, da je natančna kombinacija lokacije in časa impulzov pripomogla k ustvarjanju novih živčnih povezav.
Profesor Bloch pravi, da mora biti "tako natančna kot švicarska ura." Vsadki so sestavljeni iz vrste elektrod, ki ciljajo na določene skupine mišic nog.
"Izbrane konfiguracije elektrod aktivirajo določene predele hrbtenjače in posnemajo signale, ki bi jih možgani oddajali, da bi ustvarili hojo," dodaja.
Trije moški so se morali naučiti, kako umeriti svojo namero, da hodijo s stimulacijskimi impulzi. Po samo enem tednu te faze "umerjanja" so vsi trije hodili s "podporo telesne teže."
»Vsi bolniki so lahko v enem tednu hodili s podporo za telesno težo. Takoj sem vedel, da smo na pravi poti. «
Prof. Jocelyne Bloch
V petih mesecih se je njihov "prostovoljni nadzor nad mišicami izjemno izboljšal," pravi prof. Courtine. "Človeški živčni sistem se je na zdravljenje odzval še globlje, kot smo pričakovali."
Moški niso pokazali utrujenosti v mišicah nog in so med rehabilitacijskimi vadbami več kot kilometer hodili prostoročno.
„Plastičnost, odvisna od dejavnosti“
Intenzivne in dolge seanse so moškim živčnim sistemom pomagale, da so sprožile "plastiko, odvisno od dejavnosti" in reorganizirale živčna vlakna. To je tisto, kar je privedlo do izboljšanih gibalnih sposobnosti, tudi če ni stimulacije.
Ekipa zdaj želi ugotovitve prevesti v prilagojene načine zdravljenja, ki se lahko uporabljajo v bolnišnicah in klinikah.
Znanstveniki zdaj razvijajo tudi "nevrotehnologijo naslednje generacije", ki jo upajo preizkusiti kmalu po poškodbi, ko obstaja večja možnost za okrevanje, ker prizadeto tkivo še ni začelo odmirati.
Po ocenah Nacionalnega statističnega centra za poškodbe hrbtenjače na Univerzi v Alabami v Birminghamu v ZDA približno 288.000 ljudi živi s poškodbo hrbtenjače Vsako leto zdravniki diagnosticirajo približno 17.700 novih primerov, od tega 78 odstotkov pri moških. .
Največ (38 odstotkov) primerov poškodb hrbtenjače v ZDA povzročijo poškodbe, ki so nastale med nesrečami vozil, čemur sledijo padci (32 odstotkov). Drugi sorazmerno pogosti vzroki vključujejo ranjavanje zaradi strelov in druga nasilna dejanja (14 odstotkov), skupaj s poškodbami, ki se pojavijo med športom ali rekreacijo (8 odstotkov).
Naslednji video EPFL povzema raziskavo in prikazuje napredek, ki so ga trije moški dosegli med rehabilitacijo.
