پیشرفت غیر منتظره فناوری عصبی در درمان آسیب نخاعی

سه بیمار پاراپلژی توانستند به کمک یک ایمپلنت بی‌سیم و تحریک الکتریکی نخاع دوباره راه بروند. دانشمندان در مؤسسه فدرال سوئیس (EPFL) و بیمارستان دانشگاه لوزان نشان دادند که بیماران پس از چند ماه تمرین قادر به کنترل عضلات پای فلج هستند حتی در غیاب تحریک الکتریکی. اخیراً نیز مطالعاتی در این زمینه در ایالات متحده انجام شده است و بیماران توانستند به کمک تحریک الکتریکی دوباره راه بروند اما با قطع تحریک الکتریکی بیماران قادر به راه رفتن نیستند. برای بررسی بیشتر این روش درمانی با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

سه بیمار پاراپلژیک که چندین سال پیش صدمات نخاعی گردن را متحمل شده‌اند، اکنون به کمک ساز و کار جدید توانبخشی که ترکیبی از تحریک الکتریکی هدفمند نخاع ناحیه کمر و سامانه تعلیق وزناست، می‌توانند با کمک عصا یا واکر دوباره راه بروند.

جدیدترین پژوهش به نام (STIMO (STImulation Movement Overground، یک چارچوب جدید درمانی برای بهبود آسیب نخاعی تعریف می‌کند. همه بیماران درگیر در این مطالعه کنترل اختیاری عضلات پا را که سالها فلج بوده است را دوباره بدست آوردند. برخلاف یافته‌های دو پژوهش مستقل که اخیراً با یک مفهوم مشابه در ایالات متحده منتشر شده است، عملکرد مغز و اعصاب همچنان فراتر از جلسات آموزشی ادامه دارد. حتی زمانی که تحریک الکتریکی خاموش شد. پژوهش‌های STIMO که با همکاری مؤسسه فدرال سوئیس و بیمارستان دانشگاه لوزان (CHUV) انجام شده است در نشریه علمی Nature و Nature Neuroscience در یکم نوامبر ۲۰۱۸ منتشر شده است.

درک عمیق ساز وکارها

Grégoire Courtine، عصب شناس EPFL می‌گوید: «یافته‌های ما بر اساس درک عمیق از ساز و کارهای پایه‌ای است که طی سال‌ها پژوهش در مدل‌های حیوانی به دست آورده‌ایم. در نتیجه می‌توانیم در لحظه تقلید کنیم که چگونه مغز به طور طبیعی نخاع را تحریک می‌کند».

Jocelyne Bloch، جراح اعصاب در بیمارستان لوزان که جراحی برای قرار دادن الکترودها را انجام داده است، افزود: «همه بیماران توانستند در عرض یک هفته با حمایت از وزن بدن، راه بروند. بلافاصله متوجه شدم که ما در مسیر درست قرار گرفته‌ایم. زمان و محل دقیق تحریک الکتریکی در توانایی بیمار برای تولید حرکات مورد نظر بسیار مهم است. همچنین این انطباق زمانی و مکانی موجب رشد اتصالات عصبی جدید می شود».

دقتی به اندازه یک ساعت سوئیسی

این مطالعه به سطح بی سابقه‌ای از دقت در تحریک الکتریکی نخاع رسید. Bloch توضیح می‌دهد: «تحریک هدفمند باید به اندازه یک ساعت سوئیسی دقیق باشد. در این روش ما مجموعه‌ای از الکترودها را روی طناب نخاعی قرار دادیم که به ما اجازه می‌دهد گروه‌های عضلانی پای فرد را هدف قرار دهیم. الکترودها موجب فعال شدن قسمت‌های خاصی از نخاع می‌شود. در واقع این تقلیدی از سیگنال‌هایی است که مغز برای تولید راه رفتن ارائه می‌دهد».

چالش بیماران این بود که یاد بگیرند چگونه قصد مغز خود برای راه رفتن را با تحریک الکتریکی هدفمند هماهنگ کنند.  Courtine می گوید: «همه سه شرکت کننده در این مطالعه توانستند پس از تنها یک هفته کالیبراسیون با حمایت از وزن بدن راه بروند و کنترل اختیاری عضلانی طی ۵ ماه تمرین، بسیار زیاد شد. سیستم عصبی انسان پاسخ عمیق‌تری به درمان نسبت به انتظارات ما داشت».

کمک مغز به خود

ساز و کارهای جدید توانبخشی مبتنی بر این فناوری عصبی هدفمند، منجر به بهبود عملکرد عصبی شد. و به شرکت کنندگان اجازه داد مهارت‌های طبیعی راه رفتن را دوباره بیاموزند. این روش برخلاف آموزش‌های غیر فعالی همچون کمک به راه رفتن توسط اسکلت بیرونی است.

در طی مراحل توانبخشی، سه شرکت کننده توانستند با استفاده از تحریک الکتریکی هدفمند و یک سامانه پشتیبانی هوشمند از وزن بدون کمک دست‌ها بیش از یک کیلومتر راه بروند. افزون بر این، آنها هیچ خستگی عضلانی را نشان ندادند، بنابراین کیفیت گام‌ها پایین نیامد. این جلسات آموزشی طولانی و شدید موجب ظهور توانایی ذاتی سیستم عصبی برای تنظیم مجدد الیاف عصبی (شکل پذیری) شد. این قابلیت منجر به بهبود عملکرد حرکتی می‌شود حتی زمانی که تحریک الکتریکی خاموش است.

پژوهش‎های پیشین با استفاده از رویکردهای تجربی همچون تحریک الکتریکی پیوسته نشان دادند که چند فرد پاراپلژی انتخابی می ‌توانند با وسایل کمکی و تحریک الکتریکی راه بروند. اما تنها در فاصله‌های کوتاه و تا زمانی که تحریک وجود دارد. به محض اینکه تحریک خاموش شود، بیماران بلافاصله به حالت پیشین فلجی باز می‌گردند و دیگر نمی‌توانند پاها را حرکت دهند.

گام بعدی

استارت‌آپ پزشکی GTX، که توسط Courtine و Bloch تأسیس شده است، از این یافته‌ها برای توسعه فناوری عصبی مناسب و تبدیل این سازوکار توانبخشی به یک روش درمانی در بیمارستان‌ها و درمانگاه‌ها استفاده خواهد کرد. Courtine افزود: «ما در حال ساخت نسل جدید فناوری عصبی هستیم که همچنین بلافاصله پس از آسیب مورد آزمایش قرار خواهد گرفت، زمانی که توان بالقوه برای بهبودی بالا است و سیستم عصبی عضلانی هنوز ضعف بنیه را تجربه نکرده است. هدف ما این است که این روش درمان به طور گسترده در دسترس همه قرار گیرد».


بیشتر بخوانیم:

>>تحریک الکتریکی اعصاب نخاعی و توانبخشی به راه رفتن دوباره بیماران آسیب نخاعی انجامید

>>درمان آسیب نخاعی


منبع: EPFL

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *