Pittsburgh Üniversitesi ve Carnegie Mellon Üniversitesi’nden araştırmacılar dergide rapor veriyor Doğa Tıbbı omuriliği uyarabilen bir nöroteknolojinin kol ve el hareketliliğinde anında bir iyileşmeye yol açabileceği. Bu atılım, günlük aktivitelerini gerçekleştirmeyi kolaylaştırarak orta ila şiddetli felç geçirmiş kişilere büyük ölçüde fayda sağlayabilir.
Pittsburgh Üniversitesi ve Carnegie Mellon Üniversitesi’nden araştırmacıların bugün (20 Şubat 2023) bildirdiğine göre, omuriliği uyaran bir nöroteknoloji, kol ve el hareketliliğini anında iyileştirerek orta ila şiddetli felçten etkilenen kişilerin normal günlük aktivitelerini daha kolay gerçekleştirmelerini sağlıyor. dergi Doğa Tıbbı.
Boyun boyunca implante edilen spagetti şeritlerine benzeyen bir çift ince metal elektrot, bozulmamış nöral devreleri devreye sokarak, inme hastalarının yumruklarını tamamen açıp kapatmasına, kollarını başının üzerine kaldırmasına veya bir parça biftek kesmek için bir çatal ve bıçak kullanmasına izin verir. yıllardan sonra ilk kez.
Pittsburgh Üniversitesi ve Carnegie Mellon Üniversitesi’nden araştırmacılar, omuriliğin elektriksel stimülasyonunu kullanarak, ciddi felçlerden kurtulan hastalarda kol ve el hareketini düzeltmeye yardımcı oluyor.
“Belirli omurilik bölgelerinin elektriksel stimülasyonunun, hastaların stimülasyon olmadan yapamayacakları şekillerde kollarını hareket ettirmelerini sağladığını keşfettik. Belki daha da ilginç olanı, birkaç haftalık kullanımdan sonra, bu gelişmelerden bazılarının stimülasyon kapatıldığında devam ettiğini bulduk ve bu da inme terapilerinin geleceği için heyecan verici yollara işaret ediyor” dedi. Pitt’te nörolojik cerrahi profesörü olan D. “Bu noktaya kadar yıllarca süren klinik öncesi araştırmalar sayesinde, hastaneye kolayca çevrilebilen ve laboratuvardan kliniğe hızla taşınabilen mevcut FDA onaylı klinik teknolojileri uyarlayan pratik, kullanımı kolay bir stimülasyon protokolü geliştirdik. ”
Felç söz konusu olduğunda, doktorlar korkunç bir gelecek öngörüyor: Küresel olarak, 25 yaşın üzerindeki her dört yetişkinden biri yaşamları boyunca felç geçirecek ve bu insanların %75’inde kollarının ve ellerinin motor kontrolünde ciddi şekilde kalıcı eksiklikler olacak. fiziksel özerkliklerini sınırlamaktadır.
Omuriliğin elektriksel stimülasyonu, el ve kol hareket aralığını iyileştirir (el açma ve omuz kaçırma).
Şu anda, inme olayından yaklaşık altı ay sonra başlayan inmenin kronik evresi olarak adlandırılan felci tedavi etmek için hiçbir tedavi etkili değildir. Araştırmacılar, yeni teknolojinin, aksi takdirde kalıcı olarak kabul edilecek bozukluklarla yaşayan insanlara umut verme potansiyeline sahip olduğunu söylüyor.
Pitt’te fiziksel tıp ve rehabilitasyon profesörü olan kıdemli ortak yazar Ph.D. Elvira Pirondini, “İnme sonrası hareket bozukluğundan etkilenen insanlar için etkili nörorehabilitasyon çözümleri oluşturmak her zamankinden daha acil hale geliyor” dedi. “İnmeden kaynaklanan hafif eksiklikler bile insanları sosyal ve profesyonel yaşamdan soyutlayabilir ve çok zayıflatıcı hale gelebilir; kol ve eldeki motor bozukluklar özellikle zorlayıcıdır ve yazmak, yemek yemek ve giyinmek gibi basit günlük aktiviteleri engeller.”
Bu, katılımcıya küçük kübik nesneleri bir kutunun bir tarafından diğer tarafına tutup bir bariyerin üzerinden kaldırarak hareket ettirme talimatının verildiği klasik bir manipülasyon kutusu ve blok görevidir. Stimülasyon açıkken, katılımcı sürekli olarak daha iyi performans gösterdi; implantasyondan sonraki 17. günde, stimülasyon kapalıyken transfer edilen blok sayısını iki kattan fazla artırdı. Stimülasyon olmadan puanı 6 bloktan stimülasyon sırasında 14 bloğa yükseldi.
Omurilik stimülasyon teknolojisi, omurilik içindeki sinir hücrelerini aktive eden elektrik darbeleri iletmek için omuriliğin yüzeyine yerleştirilmiş bir dizi elektrot kullanır. Bu teknoloji halihazırda yüksek dereceli, kalıcı ağrıyı tedavi etmek için kullanılıyor. Ek olarak, dünya çapında çok sayıda araştırma grubu, omurilik stimülasyonunun omurilik yaralanmasından sonra bacaklara hareketi geri kazandırmak için kullanılabileceğini göstermiştir.
Ancak, insan elinin benzersiz mahareti, kolun omuzdaki geniş hareket aralığı ve kolu ve eli kontrol eden sinirsel sinyallerin karmaşıklığı ile birleştiğinde, önemli ölçüde daha fazla zorluk yaratır.
Omurilik stimülasyonu, bir katılımcının bir çorba konservesine uzanmasına, kavramasına ve kaldırmasına izin vererek eşzamanlı uzanma, önkol supinasyonu ve kavramayı mümkün kıldı. Stimülasyon olmadan ön kol pronasyonu ve supinasyonu mümkün değildi.
Kısmi kol felçli makak maymunlarında bilgisayar modellemesi ve hayvan testini içeren yıllarca süren kapsamlı klinik öncesi çalışmaların ardından, araştırmacılar bu optimize edilmiş tedaviyi insanlarda test etme izni aldı.
Carnegie’deki Nörobilim Enstitüsü’nde makine mühendisliği profesörü olan eş-kıdemli yazar Douglas Weber, “Kol ve elden gelen duyusal sinirler, omurilikte uzuv kaslarını kontrol eden motor nöronlara sinyaller gönderir” dedi. Mellon Üniversitesi. “Bu duyusal sinirleri uyararak, inme nedeniyle zayıflamış kasların aktivitesini artırabiliriz. Daha da önemlisi, hasta hareketlerinin tam kontrolünü elinde tutuyor: Stimülasyon yardımcı oluyor ve yalnızca hastalar hareket etmeye çalışırken kas aktivasyonunu güçlendiriyor.”
Bireysel hastalara uyarlanan bir dizi testte, stimülasyon, katılımcıların içi boş bir metal silindiri hareket ettirmekten çorba konservesi gibi günlük ev eşyalarını kavramaya ve bir kilidi açmaya kadar farklı karmaşıklıktaki görevleri gerçekleştirmesini sağladı. Klinik değerlendirmeler, servikal sinir köklerini hedef alan stimülasyonun kol ve elin kuvvetini, hareket aralığını ve işlevini hemen iyileştirdiğini göstermiştir.
Omurilik stimülasyonu, bağımsız olarak yemek yemek için kapları manipüle etmek gibi ince motor becerileri sağladı.
Beklenmedik bir şekilde, stimülasyonun etkileri, bilim adamlarının başlangıçta düşündüğünden daha uzun ömürlü gibi görünüyor ve cihaz çıkarıldıktan sonra bile devam ediyor, bu da üst ekstremite iyileşmesi için hem yardımcı hem de onarıcı bir yöntem olarak kullanılabileceğini düşündürüyor. Aslında, stimülasyonun ani etkileri, stimülasyonun yokluğunda daha da güçlü uzun vadeli iyileştirmelere yol açabilecek yoğun fiziksel eğitimin uygulanmasını sağlar.
İleriye dönük olarak araştırmacılar, hangi felçli hastaların bu terapiden en çok fayda sağlayabileceğini ve farklı şiddet seviyeleri için stimülasyon protokollerini nasıl optimize edeceklerini anlamak için ek deneme katılımcıları kaydetmeye devam ediyor.
Ek olarak, Pitt ve CMU tarafından kurulan startup Reach Neuro, terapiyi klinik kullanıma dönüştürmek için çalışıyor.
Referans: “İnme sonrası üst ekstremite parezisi için servikal omuriliğin epidural stimülasyonu” 20 Şubat 2023, Doğa Tıbbı.
DOI: 10.1038/s41591-022-02202-6
Reach Neuro Inc.’den Ph.D. Marc Powell; Nikhil Verma, BS, Carnegie Mellon Üniversitesi’nden; ve Pitt’ten Erynn Sorensen, BS, eş-ilk yazarlardır. Çalışmanın diğer yazarları: Erick Carranza, BS, Amy Boos, MS, Daryl Fields, MD, Ph.D., Souvik Roy, BS, Scott Ensel, BS, Jeffrey Balzer, Ph.D., Robert Friedlander, MD, George Wittenberg, MD, Ph.D., Lee Fisher, Ph.D. ve Peter Gerszten, MD, tüm Pitt; Beatrice Barra, Ph.D.[{” attribute=””>New York University; Jeff Goldsmith, Ph.D., of Columbia University; and John Krakauer, Ph.D., of Johns Hopkins University.
Research reported in this press release was supported by the NIH BRAIN Initiative under Award number UG3NS123135. The content is solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the official views of the National Institutes of Health. Additional research support was provided by the Department of Neurological Surgery and the Department of Physical Medicine and Rehabilitation at Pitt, and the Department of Mechanical Engineering and the Neuroscience Institute at Carnegie Mellon University.
Drs. Capogrosso, Gerszten, and Pirondini have financial interests in Reach Neuro, Inc., which has an interest in technology being evaluated in this study. These financial conflicts of interest have been reviewed and managed by the University of Pittsburgh in accordance with its Conflict of Interest Policy for Research.