Neurotehnologija koja stimuliše kičmenu moždinu trenutno poboljšava pokretljivost ruku i šaka, omogućavajući ljudima pogođenim umerenim do teškim moždanim udarom da lakše obavljaju svoje normalne svakodnevne aktivnosti, izvještavaju istraživači sa Univerziteta u Pitsburgu i Univerziteta Carnegie Mellon.
Par tankih metalnih elektroda koje podsećaju na špagete ugrađene duž vrata uključuju neoštećena neuronska kola, omogućavajući pacijentima sa moždanim udarom da potpuno otvore i zatvore pesnicu, podignu ruku iznad glave ili koriste viljušku i nož da iseku komad bifteka za prvi put u godinama.
„Otkrili smo da električna stimulacija određenih regiona kičmene moždine omogućava pacijentima da pomeraju ruku na način na koji ne mogu bez stimulacije. Možda još interesantnije, otkrili smo da nakon nekoliko nedelja upotrebe, neka od ovih poboljšanja traju. kada se stimulacija isključi, što ukazuje na uzbudljive puteve za budućnost terapija moždanog udara“, rekao je odgovarajući i ko-stariji autor dr Marko Kapogroso, docent neurološke hirurgije u Pittu.
„Zahvaljujući godinama pretkliničkog istraživanja do sada, razvili smo praktičan, jednostavan za upotrebu protokol stimulacije prilagođavajući postojeće kliničke tehnologije koje je odobrila FDA, a koje se mogu lako prevesti u bolnicu i brzo preneti iz laboratorije u kliniku.“
Kada je reč o moždanim udarima, lekari predviđaju sumornu budućnost: globalno, svaka četvrta odrasla osoba starija od 25 godina doživeće moždani udar u životu, a 75% tih ljudi će imati trajni deficit u kontroli motora ruke i šake, ozbiljno ograničavajući njihovu fizičku autonomiju. Koristeći električnu stimulaciju kičmene moždine, istraživači sa Univerziteta u Pitsburgu i Univerziteta Karnegi Melon pomažu u obnavljanju pokreta ruku i šaka kod pacijenata koji su preživeli teške moždane udare. Zasluge: Tim Betler, UPMC i škole zdravstvenih nauka Univerziteta u Pitsburgu
Trenutno, nijedan tretman nije efikasan za lečenje paralize u takozvanoj hroničnoj fazi moždanog udara, koja počinje otprilike šest meseci nakon incidenta sa moždanim udarom. Nova tehnologija, kažu istraživači, ima potencijal da pruži nadu ljudima koji žive sa oštećenjima koja bi se inače smatrala trajnim.
„Stvaranje efikasnih rešenja za neurorehabilitaciju za ljude pogođene oštećenjem pokreta nakon moždanog udara postaje sve hitnije“, rekla je viši koautor dr Elvira Pirondini, docent fizikalne medicine i rehabilitacije u Pittu.
„Čak i blagi deficiti koji nastaju usled moždanog udara mogu izolovati ljude iz društvenog i profesionalnog života i postati veoma iscrpljujući, pri čemu su motorna oštećenja u ruci i šaci posebno opterećujuća i ometaju jednostavne dnevne aktivnosti, kao što su pisanje, jelo i oblačenje.
Tehnologija stimulacije kičmene moždine koristi set elektroda postavljenih na površinu kičmene moždine za isporuku impulsa električne energije koji aktiviraju nervne ćelije unutar kičmene moždine. Ova tehnologija se već koristi za lečenje visokog, upornog bola. Pored toga, više istraživačkih grupa širom sveta pokazalo je da se stimulacija kičmene moždine može koristiti za vraćanje pokreta u noge nakon povrede kičmene moždine.
Ali jedinstvena spretnost ljudske ruke, u kombinaciji sa širokim opsegom pokreta ruke na ramenu i složenošću neuronskih signala koji kontrolišu ruku i šaku, dodaju znatno veći skup izazova.
Nakon godina opsežnih pretkliničkih studija koje su uključivale kompjutersko modeliranje i testiranje na životinjama na makakima majmunima sa delimičnom paralizom ruku, istraživačima je dozvoljeno da testiraju ovu optimizovanu terapiju na ljudima.
„Čulni nervi iz ruke i šake šalju signale motornim neuronima u kičmenoj moždini koji kontrolišu mišiće udova“, rekao je ko-stariji autor dr Daglas Veber, profesor mašinstva na Institutu za neuronauku u Karnegiju. Univerzitet Mellon. „Stimulacijom ovih senzornih nerava, možemo pojačati aktivnost mišića koji su oslabljeni moždanim udarom. Važno je da pacijent zadržava potpunu kontrolu nad svojim pokretima: stimulacija je pomoćna i jača aktivaciju mišića samo kada pacijenti pokušavaju da se kreću.“
U nizu testova prilagođenih pojedinačnim pacijentima, stimulacija je omogućila učesnicima da izvršavaju zadatke različite složenosti, od pomeranja šupljeg metalnog cilindra do hvatanja uobičajenih predmeta u domaćinstvu, poput konzerve supe, i otvaranja brave. Kliničke procene su pokazale da stimulacija usmerena na korene cervikalnih nerava odmah poboljšava snagu, opseg pokreta i funkciju ruke i šake.
Neočekivano, čini se da su efekti stimulacije dugotrajniji nego što su naučnici prvobitno mislili i opstali čak i nakon što je uređaj uklonjen, što sugeriše da bi se mogao koristiti i kao pomoćna i kao restorativni metod za oporavak gornjih udova. Zaista, neposredni efekti stimulacije omogućavaju primenu intenzivnog fizičkog treninga koji bi, zauzvrat, mogao dovesti do još snažnijih dugoročnih poboljšanja u odsustvu stimulacije.
Idući dalje, istraživači nastavljaju da upisuju dodatne učesnike u ispitivanje kako bi razumeli koji pacijenti sa moždanim udarom mogu imati najviše koristi od ove terapije i kako optimizovati protokole stimulacije za različite nivoe ozbiljnosti.
