Три паралізованих чоловіки змогли знову почати ходити після використання електричної стимуляції. Про це заявили вчені з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха.
Більше чотирьох років тому всі пацієнти, які брали участь в даному експериментальному лікуванні, отримали серйозні травми спинного мозку. В результаті вони втратили можливість рухати ногами (частково або повністю). Відзначимо, що термін в даному випадку має велике значення, так як відновити нервову тканину вкрай складно .
У людей з серйозними травмами спинного мозку, як не важко здогадатися, потрібно відновлювати нерви спинного мозку (Головного каналу нервових клітин в організмі). Наш мозок посилає через нього сигнали до м'язів ніг, тому дорослі люди ходять, не замислюючись над тим, як це відбувається. (А численні наукові групи вивчають процес локомоции, щоб навчити ходити гуманоїдних і інших роботів .)
Вчені сподіваються, що нервові шляхи в спинному мозку можна відновити, "підключившись" до певних груп нервових клітин під назвою нейронні ланцюги . Останні знаходяться в хребті.
У цьому допомагає епідуральний стимулювання. Воно полягає в безперервній подачі в нижню частину спинного мозку (в попереково-крижовий зону) електричних імпульсів на різних частотах і з різною інтенсивністю. Тим самим імітуються мозкові сигнали, які зазвичай ініціюють руху. Зони впливу відповідають нейронних мереж, які в значній мірі контролюють рухи стегон, колін, щиколоток і пальців ніг.
У недавньому дослідженні трьом пацієнтам імплантували 16 крихітних електродів в нижню частину їх спинного мозку. Кожен електрод був розташований таким чином, щоб він активував певну групу м'язів ніг.
Всі електроди були підключені до невеликого пристрою, яке було імплантовано в процесі хірургічної операції в черевну порожнину. Пристрій генерував електричні імпульси.
Подібна терапія стимулює нейрони в спинному мозку за рахунок електричних імпульсів. Останні фактично підсилюють сигнали, що надходять з нижніх кінцівок. Все це допомагає мозку і ногам паралізованих людей "поліпшити взаєморозуміння".
Відзначимо, що швейцарські фахівці вперше використовували стимуляцію спинного мозку за допомогою бездротового имплантируемого пристрою. І це основна відмінність від попередніх досліджень, в ході яких стимуляція відбувалася постійно. На цей раз бездротова система, яка допомагає керувати стимулятором, "доставляла" електричні імпульси до певних нейронів, які відповідають за рух конкретних м'язів.
Крім того, на ногах кожного чоловіка закріпили за два носяться датчика (по одному на кожну ногу), які забезпечували додаткову стимуляцію.
Фахівці використовували більше спинномозкових електродів, ніж це робилося в попередніх роботах, щоб кожен націлювався на певні групи нейронів, які контролюють різні м'язи ніг.
В результаті пацієнти змогли вставати і ходити за допомогою підтримують пристроїв (тих же ходунків) вже після першого тижня терапії. Після п'яти місяців фізіотерапії і тренувань з використанням нової технології все троє змогли самостійно контролювати м'язи ніг і ходити протягом години без м'язової слабкості.
Примітно, що навіть при вимкненому стимуляторе двоє учасників дослідження змогли самостійно контролювати м'язи ніг. Як припускають учені, стимуляція може "переписувати" зв'язку між головним і спинним мозком.
Результати роботи, опубліковані в журналі Nature, "йдуть по п'ятах" за двома дослідженнями, про які автори проекту "Весті.Наука" (nauka.vesti.ru) розповідали у вересні 2018 року.
Тоді вчені використовували аналогічні методи лікування, які допомогли людям з серйозними травмами спинного мозку після довгих років знову почати ходити.
Коротко нагадаємо підсумки тих двох робіт. Перша дослідницька група з Луісвіллского університету повідомила, що стимуляція дозволила двом людям самостійно стояти на ногах і ходити за допомогою ходунків. Друга група з клініки Майо показала, як досягла аналогічних результатів: після 43 тижнів тренувань 29-річний паралізований пацієнт зміг йти без сторонньої допомоги по біговій доріжці.
У тих роботах імплантати були налаштовані на певні моделі стимуляції. В останній же роботі керівник дослідження нейробіолог Грегуар Куртін ( Grégoire Courtine ) З Швейцарської вищої технічної школи Цюріха розробив мобільний додаток, щоб стимуляцію можна було контролювати в режимі реального часу за допомогою звичайного планшета.
Такого роду пристрій може дати пацієнтам можливість контролювати хід терапії в домашніх умовах, каже Куртін.
Чет Моріц ( Chet Moritz ) З Університету Вашингтона, який написав супровідну статтю в журнал Nature про результати останньої роботи, зазначає, що невелика кількість досліджень дають нам все більшу впевненість в тому, що подібного роду терапії будуть приносити реальну користь. І навіть люди з повним паралічем в майбутньому зможуть відновити так звані крокові рухи, додає він.
Проте такого роду стимуляція все ще перебуває на ранній стадії досліджень, і вчені не можуть відповісти на питання, як саме вона працює і відновлює здатність до самостійного пересування, говорить один з авторів вересневої роботи Крістін Чжао ( Kristin Zhao ) З клініки Майо.
"Припущення полягає в тому, що якимось чином з мозку надходить команда, що змушує кінцівки рухатися , І якимось чином стимуляція дозволяє цьому статися ", - говорить вона.
На даний момент дослідники експериментують з різними моделями, тривалістю і інтенсивністю стимуляції, щоб домогтися найкращих результатів.
На думку Куртина, стимуляція, яку вони використовували в останній роботі, набагато краще безперервної стимуляції (вона застосовувалася в вересневих дослідженнях).
У другому дослідженні , Опублікованому у виданні Nature Neuroscience, дослідницька група Куртина також виявила, що останній тип стимуляції може впливати на розуміння людини, де знаходяться його ноги по відношенню до тіла. Такий феномен відомий як проприоцепция .
Результати роботи дійсно вражаючі. При цьому, говорить Моріц, важливо пам'ятати, що паралізовані люди мають і інші потреби, які не обмежуються тільки ходьбою.
Дослідницька група вивчає електричну стимуляцію, щоб допомогти людям почати ходити знову.
Дослідження 2004 року показало , Що повернення можливості ходити є не головним пріоритетом для людей з подібними травмами. Воно зайняло лише четверте місце, поступившись перші місця поверненню статевої функції, здатності самостійно спорожняти кишечник і сечовий міхур, а також контролювати поставу. Очікується, що нові стимулятори допоможуть відновити і ці функції.
Що ж стосується інших досягнень в цій області, то раніше автори проекту "Весті.Наука" розповідали про нейропротез , Вперше повернув паралізованому пацієнтові контроль над руками.
Крім того, ми повідомляли про відновлення пошкоджених нервів за допомогою генної терапії .
