Четверо молодих людей, паралізованих роками, встигли знову рухати ногами завдяки епідуральній електричній стимуляції спинного мозку, публікують вчені в журналі Brain.
У дослідженні, проведеному дослідниками з Університету Луїсвілля (США), Університету Каліфорнії в Лос-Анджелесі (UCLA) та Інституту фізіології імені Павлова в Росії, було обрано цих чотирьох чоловіків, які постраждали від пошкоджень спинного мозку. таким чином не змогли рухати нижніми кінцівками.
Усім їм був імплантований епідуральний стимулятор, який подає безперервний електричний струм в нижню частину спинного мозку, імітуючи сигнали, які мозок зазвичай передає, щоб ініціювати будь-який рух, повідомляє UCLA.
Потенціал відновлення спинного мозку
Це дослідження було засноване на первинному дослідженні, опублікованому в травні 2011 року в The Lancet, в якому оцінювали ефекти епідуральної стимуляції у першого з обраних пацієнтів, якого звали Роб Саммерс. В результаті цього втручання він оговтався від низки рухових дисфункцій.
Зараз, через три роки, результати епідуральної стимуляції були задокументовані загалом у чотирьох учасників, включаючи Саммерса. Усі були паралізовані після нещасних випадків з автомобілями чи мотоциклами.
Вчені говорять, що троє з чотирьох учасників дослідження змогли виконувати вольові рухи відразу після імплантації та активації стимулятора.
Завдяки цьому, "двоє з чотирьох суб'єктів, яким діагностовано відсутність можливості взагалі одужати (...), тепер можуть добровільно рухати стегнами, щиколотками і пальцями на ногах", говорить Клаудія Анджелі, одна з авторів попереднього дослідження.
За словами Анджелі, ці результати пропонують "новий погляд на спинний мозок", оскільки вони припускають, що він "навіть після серйозної травми має великий потенціал для функціонального відновлення".
Епідуральна стимуляція, яка використовується в цьому дослідженні, полягає в застосуванні електричного струму з різною частотою та інтенсивністю в конкретних місцях так званого попереково-крижового відділу спинного мозку (який є найнижчою частиною спинного мозку, розташованою поблизу нижньої частини спинний мозок) .зад).
Щільні нервові пучки, які значною мірою контролюють рух стегон, колін, кісточок і пальців ніг, розташовані в цій області спинного мозку.
Його стимуляція спричинила реактивацію цих нейрональних пакетів і, отже, те, що четверо учасників повернулися до контролю та керування різними м’язовими рухами.
Крім того, поєднання цього втручання з реабілітаційною терапією посилило ефект епідуральної стимуляції. Таким чином, протягом дослідження молоді люди змогли активувати ті самі рухи з меншою стимуляцією, що демонструє здатність спинномозкової мережі вчитися та покращувати нервові функції, за словами вчених.
"Ми виявили нову стратегію втручання, яка може суттєво вплинути на відновлення добровільних рухів людей з повним паралічем навіть через роки після поранення", - говорить Сьюзен Харкема, провідний автор статті "Lancet". "Віра в те, що повний параліч постійний, була оскаржена".
На додаток до відновлення довільних рухів, учасники показали й інші покращення загального стану здоров’я в результаті втручання, такі як збільшення м’язової маси, регуляція артеріального тиску, зниження втоми та покращення самопочуття.
Надії та можливості
Загалом, вчені вважають, що це дослідження відкриває неймовірну кількість можливостей для розвитку заходів, які допомагають людям повернути втрачену здатність рухатися.
На даний момент вони вірять, що ця інтервенційна терапія і надалі спричинятиме покращення рухових функцій досліджуваних пацієнтів. Насправді, на основі вже зроблених спостережень, вони вважають, що є вагомі докази того, що при постійному вдосконаленні епідурального стимулятора люди з повними пошкодженнями спинного мозку можуть стати самостійними ваговимісниками, рівновагою та тренуванням. стверджувати.
Попередній аванс
Результати цього дослідження є додатковими до результатів, отриманих у 2012 році групою дослідників із Федеральної політехнічної школи Лозани (EPFL) у Швейцарії.
У цьому випадку, опублікованому в Science, вчені отримали щурів з пошкодженнями спинного мозку та важким паралічем, щоб вони знову ходили та бігали завдяки застосуванню електрохімічної стимуляції.
По-перше, вони вводили щурам специфічний хімічний розчин, який замінював нейромедіатори, що вивільняються стовбуром мозку будь-якої здорової людини, і які діяли збуджуючими нейронами і готували їх до координації легких рухів тіла в потрібний час.
Через десять хвилин після цієї ін'єкції вчені також електрично стимулювали спинний мозок електродами, імплантованими в крайній шар спинномозкового каналу, у так званий епідуральний простір.
За словами дослідників, отримані тоді результати показали, що ці типи пошкоджень можна відновити шляхом відновлення вродженого інтелекту та регенеративної здатності кісткового мозку.
Бібліографічні посилання:
Клаудія А. Анджелі, В. Реджі Еджертон, Юрій П. Герасименко та Сьюзен Дж. Харкема. Зміна збудливості спинного мозку забезпечує довільні рухи у людей після хронічного повного паралічу. Мозок (2014). DOI: 10.1093/brain/awu038.