Четирима парализирани от години млади хора са успели да движат краката си отново благодарение на епидурална електрическа стимулация на гръбначния мозък, публикуват учени в списанието Brain.
В проучване - проведено от изследователи от Университета в Луисвил (САЩ), Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA) и Института по физиология на Павлов в Русия - тези четирима мъже, страдащи от наранявания на гръбначния мозък, бяха избрани и по този начин не бяха в състояние да движат долните си крайници.
Всички те са имплантирани с епидурален стимулатор, който доставя непрекъснат електрически ток в долната част на гръбначния мозък, симулирайки сигналите, които мозъкът обикновено предава, за да инициира всяко движение, съобщава UCLA в изявление.
Потенциал за възстановяване на гръбначния мозък
Настоящото разследване се основава на първоначално проучване, публикувано през май 2011 г. в The Lancet, в което ефектите от епидуралната стимулация са оценени при първия от избраните пациенти, наречен Роб Съмърс. В резултат на тази интервенция той се възстанови от поредица от двигателни дисфункции.
Сега, три години по-късно, резултатите от епидуралната стимулация са документирани при общо четирима участници, включително Summers. Всички бяха парализирани, след като претърпяха инциденти с автомобили или мотоциклети.
Учените казват, че трима от четиримата участници в проучването са успели да изпълняват доброволни движения веднага след имплантирането и активирането на стимулатора.
Благодарение на това „двама от четирите субекта, диагностицирани с никаква възможност за възстановяване (...), вече могат доброволно да движат бедрата, глезените и пръстите на краката си“, казва Клаудия Анджели, един от авторите на аванса.
Според Анджели тези резултати предлагат „нова перспектива за гръбначния мозък“, тъй като предполагат, че „дори след сериозно нараняване има голям потенциал за функционално възстановяване“.
Епидуралната стимулация, използвана в настоящото проучване, се състои в прилагането на електрически ток с различни честоти и интензитети в определени места на така наречения лумбосакрален гръбначен мозък (който е най-ниската част на гръбначния мозък, разположен близо до долната част на гръбначен мозък) .зад).
Плътните нервни снопчета, които до голяма степен контролират движението на бедрата, коленете, глезените и пръстите, са разположени в тази област на гръбначния мозък.
Неговото стимулиране е предизвикало реактивирането на тези невронални пакети и, следователно, че четиримата участници са се върнали да контролират и насочват различни мускулни движения.
Освен това, комбинацията от тази интервенция с рехабилитационна терапия увеличава ефекта на епидуралната стимулация. Така по време на проучването младите хора са успели да активират едни и същи движения с по-малко стимулация, нещо, което демонстрира способността на гръбначната мрежа да се учи и подобрява нервните функции, според учените.
„Открихме нова стратегия за намеса, която може драстично да повлияе на възстановяването на доброволното движение при лица с пълна парализа, дори години след нараняване“, казва Сюзън Харкема, водещ автор на статията за Lancet. „Вярата, че пълната парализа е постоянна, беше оспорена“.
В допълнение към възстановяването на доброволните движения, участниците показаха и други подобрения в общото си здравословно състояние от интервенцията, като повишена мускулна маса, регулиране на кръвното им налягане, намалена умора и по-голямо чувство за благополучие.
Надежди и възможности
Като цяло учените вярват, че това изследване отваря невероятен брой възможности за развитие на интервенции, които помагат на хората да възвърнат загубената си способност да се движат.
В момента те вярват, че тази интервенционна терапия ще продължи да предизвиква подобрения в двигателните функции на изследваните пациенти. В действителност, въз основа на вече направени наблюдения, те вярват, че има сериозни доказателства, че с продължаване на напредъка в епидуралния стимулатор, хората с пълни увреждания на гръбначния мозък могат да станат независими тежести, баланс и тренировка. утвърждавам.
Предишен аванс
Резултатите от това изследване са в допълнение към получените през 2012 г. от екип изследователи от Федералната политехническа школа в Лозана (EPFL), Швейцария.
В този случай, публикуван в Science, учените са получили плъхове с увреждания на гръбначния мозък и тежка парализа да ходят и да бягат отново благодарение на прилагането на електрохимична стимулация.
Първо, те инжектираха специфичен химически разтвор в плъховете, който заместваше невротрансмитерите, освободени от мозъчния ствол на всеки здрав индивид, и който действаше чрез възбуждащи неврони и ги подготвяше да координират леки движения на тялото в точното време.
Десет минути след тази инжекция учените също стимулират електрически гръбначния мозък с електроди, имплантирани в най-външния слой на гръбначния канал, в така нареченото епидурално пространство.
Според изследователите получените резултати показват, че този вид нараняване може да бъде възстановен чрез реактивиране на вродената интелигентност и регенеративния капацитет на костния мозък.
Библиографски справки:
Клаудия А. Анджели, В. Реджи Едгъртън, Юрий П. Герасименко и Сюзън Дж. Харкема. Промяната на възбудимостта на гръбначния мозък позволява доброволни движения след хронична пълна парализа при хората. Мозък (2014). DOI: 10.1093/мозък/awu038.