Хипоталамичната DBS терапия подобрява възстановяването на движенията на долните крайници след нараняване на гръбначния мозък

Хипоталамичната DBS терапия подобрява възстановяването на движенията на долните крайници след нараняване на гръбначния мозък

Изследователи от EPFL и университетската болница в Лозана (CHUV), ръководени от професорите Grégoire Courtine и Jocelyne Bloch, достигнаха важен крайъгълен камък в лечението на увреждане на гръбначния мозък (SCI). Чрез прилагане на дълбока мозъчна стимулация (DBS) към неочаквана област в мозъка – латералния хипоталамус (LH) – екипът подобри възстановяването на движенията на долните крайници при двама души с частично SCI, значително подобрявайки тяхната автономност и благосъстояние.

Волфганг Йегер, 54-годишен от Капел, Австрия, е в инвалидна количка от 2006 г. Когато участва в клиничното изпитване, той вижда от първа ръка как дълбоката мозъчна стимулация може да възстанови неговата мобилност и независимост. „Миналата година на ваканция не беше проблем да извървя няколко стъпки надолу и обратно в океана със стимулацията“, сподели Джегер, описвайки новооткритата свобода, която DBS му даде. Освен ходенето, терапията подобри ежедневните задачи. „Мога да достигна и до неща в шкафовете си в кухнята“, добави той.

DBS е установена неврохирургична техника, при която електроди се имплантират в специфични области на мозъка за модулиране на невронната активност. Традиционно DBS се използва за лечение на двигателни разстройства като болестта на Паркинсон и тремор чрез насочване към областите на мозъка, отговорни за моторния контрол. Въпреки това, прилагането на DBs към страничния хипоталамус за лечение на частична парализа е нов подход. Фокусирайки се върху LH, изследователите са на. Neurorestore се включи в неочаквана невронна пътека, която преди това не е била разглеждана като двигателно възстановяване.

В изследването, публикувано вприродна медицина,DBS не само показа незабавни резултати при удължаване на ходенето по време на рехабилитация, но и пациентите показаха дългосрочно подобрение, което продължи дори при изключена стимулация. Тези резултати предполагат, че лечението насърчава реорганизацията на останалите нервни влакна, допринасяйки за устойчиви неврологични подобрения.

Това изследване показва, че мозъкът е необходим за възстановяване от парализа. Изненадващо, мозъкът не може напълно да използва невронните проекции, които оцеляват след нараняване на гръбначния мозък. Тук открихме как да използваме малка област от мозъка, за която не беше известно, че участва в производството на ходене, за да балансираме тези оставащи връзки и да увеличим неврологичното възстановяване при хора с увреждания на гръбначния мозък. “

Грегоар Куртин, професор по неврология в EPFL, Университетската болница в Лозана (CHUV) и Unil и съдиректор на Центъра за невровъзстановяване

Основни невронауки, комбинирани с неврохирургична прецизност

Успехът на тази DBS терапия зависи от два допълващи се подхода: открития, станали възможни благодарение на нови методи в изследванията върху животни, и превръщането на тези открития в прецизни хирургични техники при хора. За операцията изследователите са използвали подробни мозъчни сканирания, за да насочат точното местоположение на малките електроди в мозъка, извършени от Bloch в Chuv, докато пациентът е бил напълно буден.

„След като електродът беше на мястото си и ние приложихме стимулацията, първият пациент веднага каза: „Чувствам краката си.“ Когато увеличихме стимулацията, тя каза: „Имам желание да ходя!“ Тази обратна връзка в реално време потвърди, че сме се насочили към правилния регион, дори ако този регион никога не е бил свързван с контрол на краката в този момент. “, казва Блок, неврохирург и професор в Университетската болница в Лозана (CHUV), UNIL и EPFL и съдиректор на центъра .neurorestore.

Ролята на страничния хипоталамус при възстановяване от ходене

Идентифицирането на LH като важен играч в двигателното възстановяване след парализа само по себе си е важно научно откритие, тъй като този регион традиционно се свързва само с функции като възбуда и хранене. Този пробив произтича от разработването на нова многоетапна методология, която започва с анатомично и функционално картографиране на целия мозък, за да се определи ролята на този регион при ходене, последвано от експерименти в предклинични модели за идентифициране на точните вериги, включени в възстановяването. В крайна сметка тези резултати доведоха до клинични изпитвания при хора.

„Беше фундаментално изследване чрез създаването на подробни мозъчни карти, които ни позволиха да идентифицираме страничния хипоталамус при възстановяването на ходенето. Без тази фундаментална работа нямаше да разкрием неочакваната роля, която този регион играе при възстановяването на ходенето“, казва Джордан Скуейр, водещ автор на изследването.

Усъвършенстваната платформа за изображения в WYSS Center изигра критична роля в това изследване, като предостави възможности за изображения с висока разделителна способност, които позволиха на екипа да изобрази анатомичната и функционална активност на невроните в целия мозък, позволявайки идентифицирането на страничния хипоталамус.

Комбиниране на DBs със спинални импланти за подобрено възстановяване

Тези забележителни резултати проправят пътя за нови терапевтични приложения за подобряване на възстановяването от SCI. Бъдещи изследвания ще изследват интегрирането на DBs с други технологии, като например: B. Спинални импланти, които вече са показали своя потенциал да възстановят движението след SCI. „Интегрирането на нашите два подхода – мозъчна и гръбначна стимулация – предоставя на пациентите с увреждания на гръбначния мозък по-всеобхватна стратегия за възстановяване“, казва Кортин.

източници: