Przełom paraliżu: implant elektryczny pomaga człowiekowi znowu chodzić
Niedawne studium przypadku może obalić istniejące przekonania o pewnych typach paraliżu. Podejście łączące stymulację rdzenia kręgowego i fizjoterapię pomogło teraz mężczyźnie żyjącemu od lat z paraliżem dolnych partii ciała wstać i chodzić.
Paraplegia to stan, w którym dolna część ciała jest sparaliżowana.
29-letni mężczyzna, który stracił przytomność po wypadku na skuterze śnieżnym w 2013 r., Ostatnio był w stanie z pewną pomocą stać i chodzić.
To wszystko dzięki implantowi elektrycznemu, który może stymulować nerwy w rdzeniu kręgowym.
Strategię tę opracowali specjaliści z Mayo Clinic w Rochester w stanie Minnesota i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles.
Zespoły wspólnie wpadły na pomysł wszczepienia elektrody w przestrzeń nadtwardówkową mężczyzny, czyli obszar tuż za błonową „rurką” zawierającą rdzeń kręgowy i płyn mózgowo-rdzeniowy.
Starania rozpoczęły się w 2016 roku, kiedy mężczyzna po raz pierwszy przeszedł 22 sesje specjalistycznej fizjoterapii, zanim otrzymał implant elektrody. Operację przeprowadził dr Kendall Lee z Mayo Clinic.
W artykule do studium, który jest obecnie opublikowany w czasopiśmie Nature Medicine, naukowcy donoszą o niesamowitym postępie, jaki zaobserwował mężczyzna po 113 sesjach rehabilitacyjnych po operacji implantacji.
Stymulacja elektryczna okazuje się skuteczna
Wszczepiona elektroda łączy się z generatorem impulsów, który również umieszczono pod skórą. To urządzenie jest dostępne bezprzewodowo przez zewnętrzny kontroler.
Jego cel był prosty: poprzez stymulację elektryczną implant umożliwia odpowiednim sieciom neuronowym przetwarzanie sygnałów, które komunikują „stój” i „chód”.
Podczas sesji rehabilitacyjnych po implantacji zespół dostosowywał i optymalizował ustawienia implantu, oferując mężczyźnie wiele szkoleń i wsparcia, aby zapewnić mu jak największą niezależność.
Podczas pierwszego tygodnia treningu mężczyzna potrzebował uprzęży, która pomogłaby mu utrzymać równowagę. Jednak w 25. tygodniu stało się to niepotrzebne, a mężczyzna wymagał od innych tylko sporadycznej pomocy.
Pod koniec badania nauczył się głównie, jak koordynować własne ruchy podczas stymulacji elektrycznej i potrzebował bardzo niewielkiej pomocy okazjonalnej.
W okresie badania mężczyzna był w stanie osiągnąć ważne kamienie milowe, takie jak przejście przez 111 jardów (lub 102 metry), co w przybliżeniu odpowiada długości boiska piłkarskiego, wykonanie 331 kroków w jednej sesji i spacer przez 16 minut. z pomocą.
Maksymalna prędkość kroku, jaką osiągnął, wynosiła 13 jardów na minutę lub 0,20 metra na sekundę. Był w stanie samodzielnie chodzić, używając chodzika na przednich kołach, a nawet wchodzić na bieżnię, używając wsporników w celu utrzymania równowagi.
Badanie wstrząsa istniejącymi pojęciami
Jednak wszystko to zostało zrobione, gdy była włączona elektryczna stymulacja rdzenia kręgowego. Po wyłączeniu implantu mężczyzna nie może się poruszać. Na razie porusza się tylko pod specjalnym nadzorem jako ciągłe zabezpieczenie.
Jednak studium przypadku ma ważne implikacje dla mechaniki związanej z paraliżem, który wpływa na mobilność osoby.
„To uczy nas, że te sieci neuronów poniżej urazu rdzenia kręgowego mogą nadal funkcjonować po paraliżu”.
Współzałożyciel dr Kendall Lee
Drugi z głównych badaczy, dr Kristin Zhao, wyjaśnia, że to dopiero początek wielu dogłębnych badań dotyczących tego, jak najlepiej stosować takie implanty do stymulacji elektrycznej i kto może na nich najwięcej skorzystać.
„Teraz myślę, że prawdziwe wyzwanie zaczyna się i polega na zrozumieniu, jak to się stało, dlaczego tak się stało i którzy pacjenci zareagują” - mówi.
