Elektriksel Uyarım Ciddi Omurilik Yaralanmasına Sahip İnsanlara Umut Sunuyor

Elektrik stimülasyonu, ciddi omurilik yaralanması olan insanlara yeni bir umut veriyor. Bir araştırma, paraplejili dört gencin, omurganın elektriksel stimülasyonu sayesinde bacaklarını kendi başlarına hareket edebildiğini göstermektedir. Araştırmacılar, tedavinin, yaralanmadan yıllar sonra bile felçli kişilerin prognozunu değiştirme potansiyeline sahip olduğuna inanıyor.

Keşif “omuriliğin ciddi bir yaralanmadan sonra bile fonksiyonel iyileşme için büyük potansiyele sahip olduğu konusunda yeni bir görünüm sunuyor.” Fotoğraf Kaynağı: 123RF.com.

2 yıldan fazla bir süre felç olmuş olan erkekler, elektrikli stimülasyonu kullanırken ayak parmaklarını, ayak bileklerini ve dizlerini bükebildiler. Erkekler stimülasyonu fiziksel rehabilitasyon ile birlikte kullandıklarında hareketlerde daha da büyük bir iyileşme tespit edildi. Bu çığır açan keşifle ilgili detaylar Brain dergisinde yayınlandı.

Keşif, “omuriliğin, ciddi bir yaralanmadan sonra bile, fonksiyonel iyileşme için büyük bir potansiyele sahip olduğuna dair yeni bir görünüm sunuyor”, dedi baş araştırmacı, Frazier Rehab Institute İnsan Locomotor Araştırma Merkezi ve asistanı Louisville Üniversitesi Kentucky Omurilik Yaralanmaları Araştırma Merkezi (KSCIRC).

Omuriliğin epidural stimülasyonuna maruz kalan ikinci kişi olan Kent Stephenson, stimülatörü aktifken bacağını gönüllü olarak kaldırır. Louisville Üniversitesi'nin izniyle.

Elektriksel Stimülasyon Nasıl Çalışır?

Elektriksel stimülasyon, beynin normalde hareketi başlatmak için gönderdiği sinyalleri taklit etmek için omurgada gönderilen elektrik darbelerini içerir. Elektriksel darbeler, omuriliğe cerrahi olarak yerleştirilen bir uyarıcı vasıtasıyla iletilir.

Göğsünün altında felçli olan Rob Summers, bu tedaviden yararlanan ilk kişiydi. Araştırmacılar ayağa kalkmasına ya da yürümesine yardımcı olurken bir koşu bandında bir emniyet kemeriyle asıldığı günlük antrenman sırasında, yaralanmaların hemen altında omuriliğine elektrik darbeleri aldı. Sonunda, Rob 4 dakikaya kadar kendi başına durabilirdi. Duruşmaya yedi ay kala Rob, bacaklarının bazı gönüllü kontrollerini tekrar ele geçirdi.

Tüm erkekler bacak, ayak bileği ve ayak parmak hareketlerini bir bilgisayar ekranında gösterilen bir dalganın yükseliş ve düşme işaretiyle görsel olarak eşzamanlayabildi ve dört kişiden dördü esneme kuvvetini değiştirebildi. bacakları, üç farklı işitsel ipucunun yoğunluğuna bağlı olarak.

“Beynin kalan birkaç bağlantıdan yararlanabilmesi ve daha sonra bu karmaşık görsel, işitsel ve algısal bilgiyi işlemden geçirmesi oldukça şaşırtıcı. Beyin bilgisinin omurilikte doğru yere ulaştığını, böylece kişinin hareketin doğasını oldukça etkileyici bir doğrulukla kontrol edebildiğini söylüyor ”dedi. tedaviye bu yaklaşımı geliştirmek için. Edgerton, California, Los Angeles Üniversitesinde Bütünleyici Biyoloji, Fizyoloji, Nörobiyoloji ve Beyin Cerrahisi Profesörüdür.

Diğer Sağlık İyileştirmeleri

Erkeklerin dördü de kendi ağırlıklarını kendi başlarına kaldırabildiler ve ayrıca artan kas kütlesi, daha az yorgunluk ve daha fazla iyilik hissi gibi başka sağlık iyileştirmeleri de gösterdiler. Örneğin Rob, Rob daha iyi tansiyon kontrolü, vücut ısısı düzenlemesi, mesane kontrolü ve cinsel fonksiyona sahip olmaya başladı.

Araştırmacılar epidural stimülasyonun insanlara kollarının felç olmalarına yardımcı olmak için kullanılıp kullanılamayacağını ve stimülatörün cerrahi olarak implante edilmesinden ziyade deriden spinal stimülasyon sağlamak için bir teknolojinin geliştirilip geliştirilmediğini araştırıyorlar. Ek olarak, araştırmacılar felçli insanlarda hareketin daha iyi kontrol edilmesine yardımcı olmak için elektrik stimülatör teknolojisini geliştirmek için çalışıyorlar.

yorum
Dr. Narihito Nagoshi ve Michael G Fehlings

Son zamanlarda, hücre nakli ve / veya ilaç tatbikatı dahil olmak üzere, omurilik yaralanması (SCI) için terapötik stratejilere çok dikkat çekilmiştir. SCI için nöral prekürsör hücrelerin klinik denemeleri, mezenkimal kök hücrelerin ¹ denemeleri ve sodyum / glutamat antagonistleri ² ve antibiyotik minosiklin ³ gibi ilaçların kullanımıyla zaten ^{1 olmuştur} . Bu bağlamda, Angeli ve meslektaşları tarafından Beyin güncel bir sayısında sunulan çalışmalar, SCI ^4'ün tedavisi için yeni bir strateji sunmaktadır. Çalışmalarında tam motorlu SCI'li 4 hasta alındı. Tüm hastalarda SCI'den bu yana 2 yıldan fazla bir süre geçti ve yaralanma seviyeleri C7 ile T5 arasındaydı. Epidural omurilik stimülasyon birimleri cerrahi olarak T11 / 12 seviyesinde implante edildi. Şaşırtıcı bir şekilde, kronik tam paralizisi olan 4 hastanın tümü, cihazın implantasyonundan kısa bir süre sonra epidural stimülasyon yoluyla bacaklarının gönüllü olarak hareket etmesini sağladı. Ayrıca, hastalar bacaklarının motor hareketlerini görsel ve işitsel işaretlere göre harekete geçirebilirler. Epidural stimülasyon kullanarak tekrarlayan ayakta durma ve gönüllü egzersiz, yüksek kuvvet oluşumunu ve bacak kaslarının hareket doğruluğunu arttırdı.

Bu çalışmanın çarpıcı noktası, SCI'nin terapötik stratejisinin lezyon bölgesine değil, omurilikteki lezyon alanı seviyesinin altına odaklanmasıdır. Hücre nakli terapisinde odak, hasarlı nöral hücrelerin değiştirilmesi ve lezyon bölgesinde ve genelinde akson rejenerasyonu ve remiyelinizasyonun geliştirilmesidir. Bununla birlikte, bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, spinal kord devrelerinin, lezyon bölgesinin doğrudan tedavisi olmadan, epidural stimülasyon ile yaralanma seviyesinin altında aktive edilmesi için yeni bir strateji göstermektedir. Lomber omurilikte, arka bacakların lokomotor davranışını kontrol eden merkezi patern jeneratörlerin (CPG) ⁵ olduğu bilinmektedir ve bu çalışmada epidural stimülasyon, CPG nöral devrelerinin yeniden aktifleşmesine katkıda bulunabilir. Buna karşılık, görsel ve işitsel girdilerin, lezyon bölgesindeki yüksek derecede bozulmuş aksonlar aracılığıyla omurilik devresine indiği gibi belirsiz kalır. Bununla birlikte, Courtine ve arkadaşları, herhangi bir supraspinal girdinin yokluğunda, kullanıma bağlı öğrenme mekanizmalarının, SCI ^6'nın kemirgen modelinde tam ağırlık taşıyan koşu bandı hareketinin geri kazanılmasını destekleyebileceğini gösterdi. Bu nedenle, lomber omurilikteki CPG nöral devrelerinin uyarılması, SCI için yeni bir terapötik hedef olabilir.

Bu çalışmanın asıl sınırlılığı, kayıtlı hastaların az sayıda olmasıdır. Hastalar nispeten genç olmasına rağmen (ortalama 26.9 yıl), geriatrik hastalarda ⁷ SKY prevalansı artma eğilimindedir ve bu hasta grubundaki sonuçlar incelenmelidir. Daha büyük klinik çalışmalarda epidural stimülasyonun ve antrenmanın fonksiyonel etkilerini araştırmak için gelecekteki çalışmalara ihtiyaç duyulacaktır.

Kaynakları Görüntüle

Angeli CA, Edgerton VR, Gerasimenko YP, Harkema SJ. Beyin 2014. DOI: 10.1093 / beyin / awu038.

Ulusal Sağlık Enstitüleri. Spinal stimülasyon paraplejili dört hastanın gönüllü hareketine kavuşmasına yardımcı olur. http://www.nih.gov/news/health/apr2014/nibib-08.htm. Erişim tarihi 8 Nisan 2014.

Louisville Üniversitesi. Dört paraplejik erkek gönüllü olarak felç topluluğu için 'benzeri görülmemiş bir atılım' olan bacaklarını gönüllü olarak hareket ettirir. http://louisville.edu/medicine/news/four-paraplegic-men-voluntarily-move-their-legs-an-unprecedented-breakthrough-for-paralysis-community. Erişim tarihi 8 Nisan 2014.

Yorum Referansları
1. Tetzlaff W, vd. Omurilik yaralanması için hücresel transplantasyon tedavilerinin sistematik bir derlemesi. J. Neurotrauma . 28: 1611-1682, doi: 10.1089 / neu.2009.1177 (2011).

2. Fehlings MG, vd. Akut travmatik omurilik hasarının tedavisi için Riluzol: NACTN Faz I klinik çalışmasının gerekçesi ve tasarımı. J Neurosurg Omurga . 17: 151-156, doi: 10.3171 / 2012.4. AOSPINE1259 (2012).

3. Casha S, et al. Akut spinal kord yaralanmasında faz II plasebo kontrollü randomize minosiklin denemesinin sonuçları. Beyin 135: 1224-1236, doi: 10.1093 / beyin / aws072aws072 [pi] (2012).

4. Angeli CA, Edgerton VR, Gerasimenko YP, Harkema SJ. Omuriliğin uyarılabilirliğinin değiştirilmesi, insanlarda kronik tam felçten sonra gönüllü hareketler sağlar. Beyin doi: awu038 [pii] 10.1093 / beyin / awu038 (2014).

5. Kiehn O. Memeli omuriliğinde lokomotor devreleri. Annu Rev Neurosci . 29: 279-306, doi: 10.1146 / annurev.neuro.29.051605.112910 (2006).

6. Courtine G ve ark. Fonksiyonel olmayan omurilik devrelerinin beyin girişinin kaybından sonra fonksiyonel duruma dönüşmesi. Nat Neurosci . 12: 1333-1342, doi: 10.1038 / nn.2401nn.2401 [pii (2009).

7. Martin ND ve diğ. Akut servikal spinal kord yaralanması ve yaş için mortalite çekim noktası. J Travması . 71: 380-385; tartışma 385-386, doi: 10.1097 / TA.0b013e318228221f00005373-201108000-00016 [pii] (2011).