Stimulacija kralježnice pomaže muškarcima s paraplegijom da ponovno hodaju
Novi način električnog stimuliranja leđne moždine bežičnim implantatima, zajedno s terapijom koja podržava tjelesnu težinu, pomogao je trojici muškaraca s paraplegijom da ponovno hodaju uz pomoć okvira za hodanje i štaka. Mogu poduzeti i nekoliko koraka bez ikakvih pomagala.
Mnogo godina prije, trojica muškaraca zadobila su ozljede kičmene moždine na području vrata maternice ili vratu zbog kojih su paralizirali donji dio tijela.
Novi "terapijski okvir" odgovoran za njihovu rehabilitaciju naziva se Stimulacijski pokret iznad zemlje (STIMO).
Rezultat je suradnje između Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Sveučilišne bolnice Lausanne (CHUV), obje u Švicarskoj.
Dva časopisa, Priroda i Neuroznanost o prirodi, su sada objavili studijske radove o novom pristupu stimulacije.
Ono što je izvanredno u vezi s novom metodom - i razlikuje je od dvije nedavno objavljene studije iz Sjedinjenih Država na sličnu temu - jest da su muškarci mogli pomicati noge kad je isključena električna stimulacija leđne moždine.
U jednom od studijskih radova istraživači objašnjavaju važnost „očuvanja propriocepcije“ kako bi se obnovila kontrola kretanja kod ljudi s ozljedom leđne moždine.
Potreba za "očuvanjem propriocepcije"
Propriocepcija je sposobnost osjećanja tjelesnog položaja i kretanja obrađivanjem signala koji dolaze iz samog tijela, za razliku od njegove okoline. Znanstvenici ga često opisuju kao "šesto čulo".
Neki koji su o tome pisali, naveli su primjer muškarca koji je, unatoč tome što mu je mogao natjerati mišiće da se skupljaju, zapravo bio nepokretan nakon što ga je "infekcija lišila osjećaja položaja, pokreta i dodira u tijelu" - ili njegovog propriocepcija.
Istraživači u Švicarskoj tvrde da ako električna stimulacija leđne moždine nema pravu kombinaciju preciznog ciljanja mjesta i vremena impulsa, može ometati propriocepciju.
STIMO metoda to može prevladati pomoću "profila praska i prostorno-vremenske stimulacije". Koristeći simulacije, istraživači su pokazali da to omogućava "snažnu kontrolu nad aktivnošću motornih neurona".
"Točno vrijeme i mjesto električne stimulacije", objašnjava koautorica Jocelyne Bloch, profesorica i neurokirurg na CHUV, koja je izvršila operaciju implantacije, "ključni su za sposobnost pacijenta da proizvede namjeravani pokret."
Švicarska preciznost satova
Viši autor studije prof. Grégoire Courtine, neuroznanstvenik s EPFL-a, napominje da su, nakon godina istraživanja životinjskih modela, "u stvarnom vremenu mogli oponašati kako mozak prirodno aktivira leđnu moždinu".
Sugerira da je precizna kombinacija mjesta i vremena impulsa ono što je pomoglo u stvaranju novih živčanih veza.
Profesor Bloch kaže da mora biti "precizan poput švicarskog sata". Implantati se sastoje od niza elektroda koje ciljaju određene skupine mišića nogu.
"Odabrane konfiguracije elektroda aktiviraju određena područja leđne moždine, oponašajući signale koje bi mozak dostavljao da bi hodao", dodaje ona.
Trojica muškaraca morala su naučiti kako tempirati namjeru hoda s stimulacijskim impulsima. Nakon samo 1 tjedna ove faze "kalibracije", sva trojica šetali su s "potporom tjelesne težine".
„Svi su pacijenti mogli hodati koristeći potporu tjelesne težine u roku od jednog tjedna. Odmah sam znao da smo na dobrom putu. "
Prof. Jocelyne Bloch
U roku od 5 mjeseci njihova se "dobrovoljna kontrola mišića izuzetno poboljšala", kaže prof. Courtine. "Ljudski živčani sustav reagirao je još dublje na liječenje nego što smo očekivali."
Muškarci nisu pokazali umor u mišićima nogu i šetali su bez ruku duže od kilometra tijekom svojih rehabilitacijskih zahvata.
‘Plastičnost ovisna o aktivnosti’
Intenzivne i dugotrajne seanse pomogle su muškarcima da živčani sustav pokrene "plastičnost ovisnu o aktivnosti" i reorganizira živčana vlakna. To je ono što je dovelo do poboljšane sposobnosti kretanja, čak i u odsustvu stimulacije.
Tim sada želi prevesti nalaze u prilagođene tretmane koji se mogu koristiti u bolnicama i klinikama.
Znanstvenici također sada razvijaju "neurotehnologiju sljedeće generacije", koju se nadaju testirati ubrzo nakon ozljede kada postoji veća šansa za oporavak jer zahvaćeno tkivo nije počelo odumirati.
Prema procjenama Nacionalnog statističkog centra za ozljedu kralježnične moždine na Sveučilištu Alabama u Birminghamu, u SAD-u živi oko 288 000 ljudi s ozljedom kralježnične moždine Svake godine medicinski stručnjaci dijagnosticiraju oko 17 700 novih slučajeva, od čega 78 posto kod muškaraca .
Ozljeda nastala tijekom sudara vozila čini većinu (38 posto) slučajeva oštećenja kralježnične moždine u SAD-u, nakon čega slijede padovi (32 posto). Ostali relativno česti uzroci uključuju ranjavanje iz vatrenog oružja i druga nasilna djela (14 posto), zajedno s ozljedama koje se događaju tijekom sporta ili rekreacije (8 posto).
Sljedeći videozapis EPFL-a sažima istraživanje i ilustrira napredak koji su trojica muškaraca postigla tijekom rehabilitacije.
