Električna stimulacija daje upanje ljudem s hudo poškodbo hrbtenjače

Električna stimulacija daje novo upanje ljudem s hudo poškodbo hrbtenjače. Študija kaže, da lahko štirje mladi moški s paraplegijo sami premikajo noge s pomočjo električne stimulacije hrbtenice. Raziskovalci menijo, da lahko terapija spremeni napoved ljudi s paralizo tudi leta po poškodbi.

Odkritje "ponuja nov pogled, da ima hrbtenjača tudi po hudi poškodbi velik potencial za funkcionalno okrevanje." Foto vir: 123RF.com.

Moški, ki so bili paralizirani več kot 2 leti, so lahko med uporabo električne stimulacije upognili prste, gležnje in kolena. Še večje izboljšanje gibanja je bilo ugotovljeno, ko so moški stimulacijo uporabljali v kombinaciji s fizično rehabilitacijo. Podrobnosti o tem prelomnem odkritju so bile objavljene v reviji Brain .

Odkritje "ponuja nov pogled na to, da ima hrbtenjača tudi po hudi poškodbi velik potencial za funkcionalno okrevanje, " je povedala vodilna raziskovalka dr. Univerza Louisville's Center za poškodbe hrbtenjače v Kentuckyju v Kentuckyju (KSCIRC).

Kent Stephenson, druga oseba, ki je doživela epiduralno stimulacijo hrbtenjače, prostovoljno dvigne nogo, medtem ko je njegov stimulator aktiven. Fotografsko prispevanje Univerze v Louisvillu.

Kako deluje električna stimulacija

Električna stimulacija vključuje impulze električne energije, ki se pošiljajo po hrbtenici, da posnemajo signale, ki jih možgani običajno pošiljajo, da sprožijo gibanje. Električni impulzi se oddajajo preko stimulatorja, ki je kirurško nameščen na hrbtenjači.

Rob Summers, ki je paraliziran pod prsmi, je bil prvi, ki je užival to zdravljenje. Med hrbtenjačo je bil deležen električnih impulzov tik pod poškodbo, medtem ko je bil ves dan v treningu, v katerem je bil suspendiran v pasu čez tekalno stezo, raziskovalci pa so mu pomagali stati ali hoditi. Sčasoma je Rob lahko sam stal 4 minute. Sedem mesecev sojenja je Rob dobil nekaj prostovoljnega nadzora nad nogami.

Vsi moški so lahko sinhronizirali gibe nog, gležnja in nožnih prstov v sozvočju z vizualno iztočnico vzpona in padca vala, prikazano na računalniškem zaslonu, trije od štirih pa so lahko spremenili silo, s katero so se upognili nogo, odvisno od intenzivnosti treh različnih slušnih signalov.

"Dejstvo, da so možgani sposobni izkoristiti nekaj nepovezanih povezav in nato obdelati te zapletene vizualne, slušne in zaznavne informacije, je neverjetno. Pove nam, da informacije iz možganov prihajajo na pravo mesto v hrbtenjači, da lahko oseba z dokaj impresivno natančnostjo nadzoruje naravo gibanja, "je dejala dr. Reggie Edgerton, odgovorna raziskovalka za razvoj tega pristopa k terapiji. Dr. Edgerton je priznani profesor za integrativno biologijo, fiziologijo, nevrobiologijo in nevrokirurgijo na kalifornijski univerzi v Los Angelesu.

Druge izboljšave zdravja

Vsi štirje moški so lahko sami prenašali svojo težo in pokazali tudi drugačna zdravstvena izboljšanja, kot so povečana mišična masa, manjša utrujenost in večji občutek dobrega počutja. Rob je na primer Rob začel boljše nadzirati krvni tlak, uravnavati telesno temperaturo, nadzorovati mehur in spolno funkcijo.

Raziskovalci preučujejo, ali lahko epiduralno stimulacijo pomagajo ljudem s paralizo rok in razvijejo tehnologijo za zagotavljanje hrbtenjačne hrbtenice skozi kožo, namesto da bi morali stimulator kirurško vsaditi. Poleg tega se raziskovalci trudijo za napredek tehnologije električnih stimulatorjev, da bi pomagali doseči večji nadzor gibanja pri ljudeh s paralizo.

Komentar
Avtor dr. Narihito Nagoshi in Michael G Fehlings

V zadnjem času je bila veliko pozornosti usmerjena v terapevtske strategije za poškodbe hrbtenjače (SCI), vključno s celično presaditvijo in / ali dajanjem zdravil. Klinična preskušanja celic nevronskih prekurzorjev za SCI so že bila ¹, prav tako tudi preskušanja mezenhimskih matičnih celic ¹ in zdravil, kot so antagonisti natrija / glutamata ², in antibiotika minociklina ³ . V tem kontekstu delo, ki sta ga Angeli in sodelavci predstavili v aktualni številki Brain, predstavlja novo strategijo za zdravljenje SCI ⁴ . V svojo študijo so bili vključeni 4 bolniki s popolno motorično SCI. Od SCI je pri vseh pacientih minilo več kot 2 leti, poškodbe pa so se gibale od C7 do T5. Epiduralne enote za stimulacijo hrbtenjače so bile kirurško vsadljene na ravni T11 / 12. Presenetljivo je, da so vsi štirje bolniki s kronično popolno paralizo ponovno pridobili prostovoljno gibanje nog skozi epiduralno stimulacijo kmalu po vsaditvi pripomočka. Poleg tega bi bolniki lahko aktivirali motorično gibanje nog v skladu z vidnimi in slušnimi nakazili. Ponavljajoče stoječe in prostovoljno treniranje z epiduralno stimulacijo je spodbudilo večje generiranje sil in natančnost gibanja mišic nog.

Presenetljiva točka te študije je, da se terapevtska strategija za SCI ni osredotočila na samo mesto lezije, temveč pod nivo lezije lezije na hrbtenjači. Pri celični presaditveni terapiji je poudarek na nadomestitvi poškodovanih nevronskih celic in spodbujanju regeneracije in remeliniranja aksona na mestu lezije in čez njega. Vendar rezultati tega dela kažejo novo strategijo aktiviranja prizanesljivega vezja hrbtenjače pod nivojem poškodbe z epiduralno stimulacijo, brez neposrednega zdravljenja mesta lezije. V ledvenem delu hrbtenjače je znano, da obstajajo osrednji generatorji vzorcev (CPG), ki nadzorujejo lokomotorno vedenje zadnjih zatičev ⁵, in epiduralna stimulacija pri tem delu bi lahko prispevala k ponovni aktivaciji nevronskega vezja CPG. V nasprotju s tem ostaja mehanizem, po katerem se vidni in slušni vhodi spustijo v hrbtenični krog po močno porušenih aksonih na mestu poškodbe. Vendar pa so Courtine in sodelavci dokazali, da lahko mehanizmi učenja, odvisni od uporabe, odvisno od supraspinalnega vnosa, spodbudijo obnavljanje gibanja tekalne steze s polno težo v modelu SCI ⁶ pri glodalcih. Zato bi bila stimulacija nevronskih vezij CPG v ledvenem delu hrbtenjače lahko nova terapevtska tarča za SCI.

Glavna omejitev tega dela je majhno število vpisanih pacientov. Čeprav so bolniki sorazmerno mladi (povprečno 26, 9 let), se razširjenost SCI pri geriatričnih bolnikih ⁷ poveča, zato je treba preučiti rezultate v tej skupini bolnikov. Prihodnje študije bodo potrebne za raziskovanje funkcionalnih učinkov epiduralne stimulacije in usposabljanja v večjih kliničnih preskušanjih.

Oglejte si vire

Angeli CA, Edgerton VR, Gerasimenko YP, Harkema SJ. Možgani 2014. doi: 10.1093 / brain / awu038.

Nacionalni inštituti za zdravje. Spinalna stimulacija štirim bolnikom s paraplegijo pomaga, da si povrnejo prostovoljno gibanje. http://www.nih.gov/news/health/apr2014/nibib-08.htm. Dostopno 8. aprila 2014.

Univerza v Louisvillu. Štirje paraplegični moški se prostovoljno premikajo z nogami, kar je "preboj brez primere" za skupino paralize. http://louisville.edu/medicine/news/four-paraplegic-men-voluntarily-move-their-legs-an-unprecedented-breakthrough-for-paralysis-community. Dostopno 8. aprila 2014.

Komentarji
1. Tetzlaff W in sod. Sistematičen pregled terapij celičnih presaditev za poškodbe hrbtenjače. J Nevrotrauma . 28: 1611-1682, doi: 10.1089 / neu.2009.1177 (2011).

2. Fehlings MG in sod. Riluzol za zdravljenje akutne travmatične poškodbe hrbtenjače: utemeljitev in zasnova kliničnega preskušanja faze I NACTN. J Nevrokirurška hrbtenica . 17: 151–156, doi: 10.3171 / 2012.4.AOSPINE1259 (2012).

3. Casha S et al. Rezultati randomiziranega preskušanja minociklina pri akutni poškodbi hrbtenjače v fazi II s placebom. Možgani 135: 1224-1236, doi: 10.1093 / brain / aws072aws072 [pii] (2012).

4. Angeli CA, Edgerton VR, Gerasimenko YP, Harkema SJ. Spreminjanje razdražljivosti hrbtenjače omogoča prostovoljno gibanje po kronični popolni paralizi pri ljudeh. Možgani doi: awu038 [pii] 10.1093 / brain / awu038 (2014).

5. Kiehn O. Lokomotorna vezja v hrbtenjači sesalca. Annu Rev Neurosci . 29: 279-306, doi: 10.1146 / annurev.neuro.29.051605.112910 (2006).

6. Courtine G in sod. Preoblikovanje nefunkcionalnih hrbteničnih vezij v funkcionalna stanja po izgubi možganskega vnosa. Nat Neurosci . 12: 1333-1342, doi: 10.1038 / nn.2401nn.2401 [pii] (2009).

7. Martin ND, et al. Točka pregiba umrljivosti za starost in akutno poškodbo hrbtenjače materničnega vratu. J Trauma . 71: 380-385; razprava 385-386, doi: 10.1097 / TA.0b013e318228221f00005373-201108000-00016 [pii] (2011).