Studien hadde vist bedring etter lammelse ved hjelp av en ny metode for nevroteknologi
Ryggvirvlene i kroppen vår er bein som utgjør ryggraden. Ryggraden vår inneholder flere nerver som strekker seg fra hjernen og ned til korsryggen. Vår ryggmarg er en gruppe nerver og relatert vev som denne ryggvirvelen består av og gir beskyttelse til. Ryggmargen er ansvarlig for å overføre meldinger (signaler) fra hjernen til ulike deler av kroppen vår og omvendt. På grunn av denne overføringen er vi i stand til å føle smerte eller bevege hender og ben. En ryggmargsskade er et ekstremt alvorlig fysisk traume når det påføres skade på ryggmargen. Når ryggmargen pådrar seg en skade, "mislykkes" noen av impulsene fra hjernen vår å bli levert til forskjellige deler av kroppen. Dette resulterer i fullstendig tap av følelse, styrke og bevegelighet hvor som helst under skadestedet. Og hvis skaden oppstår nær halsen, resulterer dette i lammelse gjennom store deler av kroppen. Skader i ryggmargen er svært traumatisk og har en betydelig innvirkning på den lidendes daglige liv med varige fysiske, mentale og følelsesmessige effekter.
Ny lovende studie
Foreløpig er det ingen kur for å reparere skader forårsaket av en ryggradsskade, da den er irreversibel. Noen former for behandling og rehabilitering hjelper pasienter til å leve fruktbare og selvstendige liv. Mye forskning pågår med håp om at det en dag ville være mulig å fullstendig behandle ryggmargsskader. I en banebrytende studie har et team av forskere fra Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne og Lausanne Universitetssykehus i Sveits utviklet en ny terapi for å fremme utvinning fra ryggmargsskade. Denne studien kalt STIMO (STImulation Movement Overground) har blitt publisert i Natur1 og Nature Neuroscience2. Forskere oppgir at funnene deres er basert på forståelsen de har oppnådd i å analysere dyremodeller gjennom mange års forskning.
Forskere hadde som mål å etterligne sanntidsadferd til hjernen og ryggmargen. Deltakerne i denne studien var tre paraplegikere som hadde fått ryggmargsskader i livmorhalsen og som hadde vært lammet i mange år (minimum fire). Alle hadde gjennomgått forskjellige rehabiliteringer, og selv om det var nevrale forbindelser på skadestedet, fikk de ikke bevegelse. Etter å ha gjennomgått den nye rehabiliteringsprotokollen beskrevet i den aktuelle studien, var de i stand til å gå bare i løpet av en ukes tid ved hjelp av krykker eller rullator som viste at de fikk tilbake frivillig kontroll over benmuskulaturen som ble lammet etter at de pådro seg skade.
Forskere oppnådde dette ved "målrettet elektrisk stimulering av nerveceller" i trelastryggmargen sammen med vektassistert terapi. Den elektriske stimuleringen av ryggmargen ble gjort med svært høye nivåer av presisjon, og dette gjorde denne studien unik. Stimuleringen var som korte elektriske støt som ville forsterke signalene og hjelpe hjernen og bena til lammede deltakere til å kommunisere bedre. For dette formålet ble implantater - en rekke elektroder (16 elektroder på en pulsgenerator) - plassert på ryggmargen, slik at forskerne kunne målrette forskjellige individuelle muskler i deltakerens ben. Dette implantatet, en maskin på størrelse med en fyrstikkeske, var opprinnelig designet for muskelsmertebehandling. Det var teknologisk utfordrende å kunne kirurgisk implantere denne enheten på bestemte områder i ryggmargen. Ulike konfigurasjoner av disse elektrodene i implantatene aktiverte målrettede områder av ryggmargen og etterlignet signaler/meldinger som måtte leveres til hjernen for å kunne gå. Ved siden av elektrisk stimulering måtte pasienter også på egen hånd "tenke" på å bevege bena for å vekke eventuelle sovende nevronforbindelser.
Kurs
Det var viktig for deltakerne å ha en nøyaktig tid og plassering av den elektriske stimuleringen for å produsere en bestemt bevegelse. Målrettede pulser av elektrisitet ble levert av et trådløst kontrollsystem. Det var utfordrende for deltakerne å tilpasse og finjustere koordineringen mellom sin egen hjernes "intensjon" om å gå og den eksterne elektriske stimuleringen. Eksperimentet førte til bedre nevrologisk funksjon og tillot deltakerne naturlig å trene overjordiske gangevner i laboratoriet over en lengre periode. Etter en uke kunne alle tre deltakerne gå håndfri ved hjelp av målrettet elektrisk stimulering og noe kroppsvektstøttesystem i over en kilometer. De opplevde ikke tretthet i bein og muskler, og trinnkvaliteten deres var konsekvent slik at de var komfortabelt i stand til å delta i lange treningsøkter.
Etter fem måneders trening ble frivillig muskelkontroll av alle deltakerne betydelig forbedret. En så lang og høyintensiv treningsøkt ble sett på å være veldig bra for å opprettholde plastisiteten ved å utnytte nervesystemets iboende evne til å 'reorganisere' nervefibre og vekst av nye nerveforbindelser. Lengre trening førte til forbedret og konsistent motorisk funksjon selv etter at eksterne elektriske stimuleringer ble slått av.
Tidligere studier som brukte empiriske tilnærminger har vært vellykkede der få paraplegikere var i stand til å ta noen skritt over kort avstand ved hjelp av ganghjelpemidler så lenge elektriske stimuleringer ble gitt. Når stimuleringer ble slått av, kom deres tidligere tilstand tilbake, hvor pasientene ikke kunne aktivere noen beinbevegelser, og dette er fordi pasientene ikke var "trent nok". Et unikt aspekt ved den nåværende studien er at nevrologiske funksjoner ble sett å vedvare selv etter at treningen var avsluttet og elektrisk stimulering ble slått av, selv om deltakerne gikk mye bedre når stimuleringene var på. Denne treningsbehandlingen kan ha bidratt til å gjenoppbygge og styrke nevrale forbindelser mellom hjerne og ryggmarg som hadde blitt ufunksjonelle som følge av skade. Forskere var henrykte over den uventede responsen til det menneskelige nervesystemet på eksperimentet deres.
Dette er en banebrytende forskning for pasienter som har pådratt seg ulike typer kroniske ryggmargsskader og et håp har blitt generert om at de med riktig trening kan bli friske. Et oppstartsselskap kalt GTX Medical, medstiftet av forfatterne av denne studien, ønsker å designe og utvikle skreddersydd nevroteknologi som kan brukes til å gi rehabilitering innenfor helsevesenet. En slik teknologi skal også testes mye tidligere, dvs. umiddelbart etter skade når restitusjonspotensialet er mye høyere da kroppens nevromuskulære system ikke har opplevd fullstendig atrofi forbundet med kronisk lammelse.
***
Source (s)
1. Wagner FB et al 2018. Målrettet nevroteknologi gjenoppretter gange hos mennesker med ryggmargsskade. Natur. 563 (7729). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
2. Asboth L et al. 2018. Cortico–reticulo–spinal kretsreorganisering muliggjør funksjonell restitusjon etter alvorlig ryggmargskontusjon. Natur nevrovitenskap. 21(4). https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5
***
Kommentarer er stengt.