Спинальная стимуляция помогает мужчинам с параплегией снова ходить
Новый способ электрической стимуляции спинного мозга с помощью беспроводных имплантатов вместе с терапией, поддерживающей массу тела, помог трем мужчинам с параплегией снова ходить с помощью ходунков и костылей. Они могут даже сделать несколько шагов без каких-либо вспомогательных средств.
Много лет назад трое мужчин получили травмы шейного или шейного отделов спинного мозга, в результате чего нижняя часть тела была парализована.
Новая «терапевтическая структура», отвечающая за их реабилитацию, называется «Надземное стимулирующее движение» (STIMO).
Это результат сотрудничества между Федеральной политехнической школой Лозанны (EPFL) и университетской больницей Лозанны (CHUV), которые находятся в Швейцарии.
Два журнала, Природа и Природа Неврология, опубликовали исследования о новом подходе к стимуляции.
Что примечательно в новом методе - и отличает его от двух недавно опубликованных исследований в Соединенных Штатах по аналогичной теме - так это то, что мужчины могут двигать ногами, когда электрическая стимуляция спинного мозга была отключена.
В одной из исследовательских работ исследователи объясняют важность «сохранения проприоцепции» для восстановления контроля движений у людей с травмой спинного мозга.
Необходимость «сохранить проприоцепцию»
Проприоцепция - это способность ощущать положение и движение тела путем обработки сигналов, исходящих от самого тела, а не от окружающей его среды. Ученые часто описывают это как «шестое чувство».
Некоторые, кто писал об этом, приводили пример человека, который, несмотря на способность сокращать мышцы, был фактически неподвижен после того, как «инфекция лишила его чувства положения, движения и прикосновения в его теле» - или его проприоцепция.
Исследователи из Швейцарии утверждают, что, если электрическая стимуляция спинного мозга не имеет правильного сочетания точного определения местоположения и синхронизации импульсов, это может мешать проприоцепции.
Метод STIMO может преодолеть это, используя «профили импульсной стимуляции и пространственно-временной стимуляции». Используя моделирование, исследователи показали, что это позволяет «надежно контролировать активность двигательных нейронов».
«Точное время и место электростимуляции, - объясняет соавтор Джоселин Блох, профессор и нейрохирург из CHUV, проводившая операцию по имплантации, - имеют решающее значение для способности пациента производить заданное движение».
Швейцарская точность часов
Старший автор исследования профессор Грегуар Куртин, нейробиолог из EPFL, отмечает, что после многих лет исследований на животных моделях они «смогли имитировать в реальном времени, как мозг естественным образом активирует спинной мозг».
Он предполагает, что именно точное сочетание местоположения и времени импульсов помогло создать новые нервные связи.
Профессор Блох говорит, что они должны быть «такими же точными, как швейцарские часы». Имплантаты состоят из серии электродов, нацеленных на определенные группы мышц ног.
«Выбранные конфигурации электродов активируют определенные области спинного мозга, имитируя сигналы, которые мозг подает для движения», - добавляет она.
Трое мужчин должны были научиться рассчитывать свое намерение ходить с импульсами стимуляции. Спустя всего 1 неделю этой фазы «калибровки» все трое начали ходить с «поддержкой веса тела».
«Все пациенты могли ходить с опорой на вес тела в течение 1 недели. Я сразу понял, что мы на правильном пути ».
Проф. Джоселин Блох
В течение 5 месяцев их «произвольный мышечный контроль значительно улучшился», - говорит профессор Куртин. «Нервная система человека отреагировала на лечение даже сильнее, чем мы ожидали».
У мужчин не было усталости в мышцах ног, и во время сеансов реабилитации они шли без рук более километра.
«Пластичность, зависящая от активности»
Интенсивные и продолжительные сеансы помогли нервной системе мужчин активировать «пластичность, зависящую от активности» и реорганизовать нервные волокна. Это привело к улучшению двигательной способности даже при отсутствии стимуляции.
Теперь команда хочет преобразовать результаты в индивидуальные методы лечения, которые можно использовать в больницах и клиниках.
Ученые также сейчас разрабатывают «нейротехнологию следующего поколения», которую они надеются протестировать вскоре после травмы, когда есть больше шансов на выздоровление, потому что пораженная ткань еще не начала отмирать.
По оценкам Национального статистического центра травм спинного мозга при Университете Алабамы в Бирмингеме, в США около 288000 человек живут с травмами спинного мозга.Каждый год медицинские работники диагностируют около 17 700 новых случаев, из которых 78 процентов приходится на мужчин. .
Травмы, полученные во время автомобильных аварий, составляют большинство (38 процентов) случаев повреждения спинного мозга в США, за которыми следуют падения (32 процента). К другим относительно частым причинам относятся ранения в результате выстрелов и других насильственных действий (14 процентов), а также травмы, полученные во время занятий спортом или отдыха (8 процентов).
Следующее видео из EPFL подводит итоги исследования и иллюстрирует прогресс, достигнутый этими тремя мужчинами во время их реабилитации.
