Даследаванне паказала выздараўленне ад паралічу з дапамогай новага метаду нейратэхналогіі
Пазванкі ў нашым целе - гэта косці, якія складаюць хрыбетнік. Наш пазваночнік змяшчае некалькі нерваў, якія ідуць ад нашага мозгу ўніз да ніжняй часткі спіны. Наша спінны мозг гэта група нерваў і звязаных з імі тканін, з якіх складаецца гэты пазванок хрыбетніка і забяспечвае абарону. Спінны мозг адказвае за перадачу паведамленняў (сігналаў) ад галаўнога мозгу ў розныя часткі нашага цела і наадварот. Дзякуючы гэтай перадачы мы можам адчуваць боль або рухаць рукамі і нагамі. Пашкоджанне спіннога мозгу - гэта надзвычай цяжкая фізічная траўма, калі пашкоджанне спіннога мозгу. Калі спінны мозг атрымлівае траўму, некаторыя імпульсы з нашага мозгу «не могуць» дастаўляцца ў розныя часткі цела. Гэта прыводзіць да поўнай страты адчувальнасці, сілы і рухомасці ў любым месцы ніжэй месца пашкоджанні. І калі траўма адбываецца блізка да шыі, гэта прыводзіць да параліч па ўсёй значнай частцы цела. Пашкоджанне спіннога мозгу з'яўляецца вельмі траўматычным і аказвае значны ўплыў на паўсядзённае жыццё хворага, выклікаючы працяглыя фізічныя, псіхічныя і эмацыйныя наступствы.
Новае перспектыўнае даследаванне
У цяперашні час няма лячэння, каб аднавіць пашкоджанні, выкліканыя пашкоджаннем пазваночніка, паколькі яно незваротна. Некаторыя формы лячэння і рэабілітацыі дапамагаюць пацыентам весці плённае і самастойнае жыццё. Вядуцца шматлікія даследаванні ў надзеі, што калі-небудзь можна будзе цалкам лячыць пашкоджанні спіннога мозгу. У прарыўным даследаванні група навукоўцаў з Федэральнай Політэхнічнай школы Лазаны і Лазанскай універсітэцкай бальніцы ў Швейцарыі распрацавала новую тэрапію, якая спрыяе аднаўленню пасля траўмы спіннога мозгу. Гэта даследаванне пад назвай STIMO (STImulation Movement Overground) было апублікавана ў Прырода1 і Nature Neuroscience2. Навукоўцы заяўляюць, што іх высновы заснаваныя на разуменні, якое яны атрымалі пры аналізе мадэляў жывёл за гады даследаванняў.
Навукоўцы спрабавалі імітаваць паводзіны галаўнога і спіннога мозгу ў рэжыме рэальнага часу. Удзельнікамі гэтага даследавання былі тры параплегікі, якія атрымалі траўмы шыйнага аддзела спіннога мозгу і былі паралізаваны на працягу многіх гадоў (мінімум чатыры). Усе праходзілі розныя рэабілітацыі, і хоць у месцы пашкоджанні былі нервовыя сувязі, яны не атрымалі руху. Пасля праходжання новага пратаколу рэабілітацыі, апісанага ў бягучым даследаванні, яны змаглі хадзіць толькі на працягу тыдня з дапамогай мыліц або хадунак, паказваючы, што яны аднавілі добраахвотны кантроль над цягліцамі ног, якія былі паралізаваныя пасля траўмы.
Даследаванні дасягнулі гэтага шляхам «мэтанакіраванай электрычнай стымуляцыі нервовых клетак» у спінным мозгу лесаматэрыялаў разам з тэрапіяй з дапамогай вагі. Электрыстымуляцыя спіннога мозгу была зроблена з вельмі высокім узроўнем дакладнасці, і гэта зрабіла гэта даследаванне унікальным. Стымуляцыя была падобная на кароткія электрычныя штуршкі, якія ўзмацнялі сігналы і дапамагалі мозгу і нагам паралізаваных удзельнікаў лепш мець зносіны. З гэтай мэтай імплантаты - набор электродаў (16 электродаў на генератар імпульсаў) - былі размешчаны на спінным мозгу, што дазваляе даследчыкам нацэльваць розныя асобныя мышцы на нагах удзельнікаў. Гэты імплантат, машына памерам з запалкавую скрынку, першапачаткова была распрацавана для барацьбы з мышачнай болем. Магчымасць хірургічна імплантаваць гэтую прыладу ў пэўныя вобласці спіннога мозгу было тэхналагічна складана. Розныя канфігурацыі гэтых электродаў у імплантатах актывавалі мэтавыя вобласці спіннога мозгу і імітавалі сігналы/паведамленні, якія неабходна было даставіць у мозг, каб мець магчымасць хадзіць. Нароўні з электрычнай стымуляцыяй пацыенты таксама павінны былі самастойна «думаць» аб перамяшчэнні нагамі, каб абудзіць любыя спячыя нейронныя сувязі.
навучанне
Удзельнікам было важна мець дакладны час і месца электрычнай стымуляцыі, каб вырабіць пэўны рух. Мэтанакіраваныя імпульсы электрычнасці дастаўляліся бесправадной сістэмай кіравання. Удзельнікам было складана адаптавацца і наладзіць каардынацыю паміж «намерам» свайго мозгу хадзіць і знешняй электрычнай стымуляцыяй. Эксперымент прывёў да паляпшэння неўралагічнай функцыі і дазволіў удзельнікам натуральным чынам трэніраваць здольнасці хады па зямлі ў лабараторыі на працягу доўгага перыяду часу. Праз тыдзень усе тры ўдзельнікі змаглі хадзіць без рук з дапамогай мэтанакіраванай электрастымуляцыі і некаторай сістэмы падтрымкі вагі цела больш за адзін кіламетр. Яны не адчувалі стомленасці цягліц ног, а якасць кроку была стабільнай, таму яны маглі з камфортам удзельнічаць у працяглых трэніроўках.
Пасля пяці месяцаў трэніровак добраахвотны кантроль цягліц ва ўсіх удзельнікаў значна палепшыўся. Такая доўгая і высокаінтэнсіўная трэніроўка была вельмі добрай для падтрымання пластычнасці, выкарыстоўваючы ўласцівасць нашай нервовай сістэмы «рэарганізоўваць» нервовыя валокны і рост новых нервовых сувязяў. Больш працяглыя трэніроўкі прывялі да паляпшэння і паслядоўнай рухальнай функцыі нават пасля адключэння вонкавай электрычнай стымуляцыі.
Папярэднія даследаванні, у якіх выкарыстоўваліся эмпірычныя падыходы, былі паспяховымі, у якіх нешматлікія паралічы змаглі зрабіць некалькі крокаў на невялікую адлегласць з дапамогай сродкаў пры хадзе пры наяўнасці электрычнай стымуляцыі. Калі стымуляцыя была адключана, іх ранейшы стан вяртаўся, калі пацыенты не маглі актываваць ніякіх рухаў нагамі, таму што пацыенты не былі «дастаткова навучаны». Унікальным аспектам цяперашняга даследавання з'яўляецца тое, што неўралагічныя функцыі захоўваюцца нават пасля заканчэння трэніроўкі і адключэння электрычнай стымуляцыі, хоць удзельнікі хадзілі значна лепш, калі стымуляцыя была ўключана. Гэта навучанне магло дапамагчы аднавіць і ўмацаваць нервовыя сувязі паміж галаўным і спінным мозгам, якія сталі нефункцыянальнымі ў выніку траўмы. Навукоўцы былі ў захапленні ад нечаканай рэакцыі нервовай сістэмы чалавека на іх эксперымент.
Гэта прарыўнае даследаванне для пацыентаў, якія перанеслі розныя тыпы хранічных пашкоджанняў спіннога мозгу, і з'явілася надзея, што пры правільным навучанні яны могуць аднавіцца. Кампанія-стартап пад назвай GTX medical, сузаснавальнікам якой з'яўляюцца аўтары гэтага даследавання, імкнецца распрацаваць і распрацаваць індывідуальныя нейратэхналогіі якія могуць быць выкарыстаны для рэабілітацыі ў сістэме аховы здароўя. Такую тэхналогію таксама трэба апрабаваць значна раней, гэта значыць адразу пасля траўмы, калі патэнцыял аднаўлення значна вышэй, паколькі нервова-цягліцавая сістэма арганізма не адчувала поўнай атрафіі, звязанай з хранічным паралічам.
***
{Вы можаце прачытаць арыгінальную даследчую працу, націснуўшы на спасылку DOI, прыведзены ніжэй у спісе цытуемых крыніц}
Крыніца (я)
1. Wagner FB et al 2018. Мэтанакіраваная нейратэхналогія аднаўляе хаду ў людзей з пашкоджаннем спіннога мозгу. Прырода. 563 (7729). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
2. Asboth L і соавт. 2018. Рэарганізацыя корка-рэтыкула-спінальнага контуру дазваляе аднавіць функцыянальнае становішча пасля цяжкай кантузіі спіннога мозгу. Прырода Неўралогія. 21 (4). https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5
***
