Hypotalamická DBS terapie zlepšuje zotavení pohybů dolních končetin po poranění míchy

Hypotalamická DBS terapie zlepšuje zotavení pohybů dolních končetin po poranění míchy

Vědci z EPFL a Lausanne University Hospital (CHUV) pod vedením profesorů Grégoire Courtine a Jocelyne Bloch dosáhli významného milníku v léčbě poranění míchy (SCI). Aplikací hluboké mozkové stimulace (DBS) na neočekávanou oblast v mozku – laterální hypotalamus (LH) – tým zlepšil zotavení pohybů dolních končetin u dvou lidí s částečným SCI, což výrazně zlepšilo jejich autonomii a pohodu.

Wolfgang Jäger, 54letý z Kappelu v Rakousku, je na invalidním vozíku od roku 2006. Když se účastnil klinické studie, na vlastní kůži viděl, jak hluboká mozková stimulace může obnovit jeho pohyblivost a nezávislost. „Loni na dovolené nebyl problém se stimulací ujít pár kroků dolů a zpátky do oceánu,“ popsal Jaeger nově nabytou svobodu, kterou mu DBS dala. Kromě chůze zlepšila terapie každodenní úkoly. "Dosáhnu také na věci ve skříních v kuchyni," dodal.

DBS je zavedená neurochirurgická technika, při které se elektrody implantují do specifických oblastí mozku za účelem modulace neuronální aktivity. Tradičně se DBS používá k léčbě pohybových poruch, jako je Parkinsonova choroba a třes, a to tak, že se zaměřuje na oblasti mozku zodpovědné za kontrolu motoriky. Aplikace DBs do laterálního hypotalamu k léčbě částečné paralýzy je však nový přístup. Zaměřením na LH jsou výzkumníci na. Neurorestore se napojil na neočekávanou neurální dráhu, o které se dříve u motorické obnovy neuvažovalo.

Ve studii publikované vpřírodní medicína,Nejen, že DBS vykazovala okamžité výsledky v prodloužení chůze během rehabilitace, ale pacienti také vykazovali dlouhodobé zlepšení, které přetrvávalo i při vypnuté stimulaci. Tyto výsledky naznačují, že léčba podporuje reorganizaci zbývajících nervových vláken, což přispívá k trvalému neurologickému zlepšení.

Tento výzkum ukazuje, že k zotavení z paralýzy je zapotřebí mozek. Mozek překvapivě nedokáže plně využít neuronové výběžky, které přežívají po poranění míchy. Zde jsme zjistili, jak využít malou oblast mozku, o které nebylo známo, že by se podílela na produkci chůze, k vyvážení těchto zbývajících spojení a ke zvýšení neurologického zotavení u lidí s poraněním míchy. “

Grégoire Courtine, profesor neurověd na EPFL, Univerzitní nemocnici v Lausanne (CHUV) a Unil a spoluředitel Neurorestore Center

Základní neurovědy kombinované s neurochirurgickou přesností

Úspěch této DBS terapie závisel na dvou komplementárních přístupech: objevech umožněných novými metodami ve studiích na zvířatech a převedení těchto objevů do přesných chirurgických technik u lidí. Pro operaci použili vědci podrobné skenování mozku, aby navedli přesná umístění malých elektrod do mozku, které provedl Bloch v Chuv, když byl pacient zcela vzhůru.

„Jakmile byla elektroda na místě a aplikovali jsme stimulaci, první pacient okamžitě řekl: ‚Cítím své nohy.' Když jsme zvýšili stimulaci, řekla: 'Mám nutkání chodit!' Tato zpětná vazba v reálném čase potvrdila, že cílíme na správnou oblast, i když tato oblast v tu chvíli nikdy nebyla spojena s kontrolou nohou. “říká Bloch, neurochirurg a profesor z univerzitní nemocnice v Lausanne (CHUV), UNIL a EPFL a spoluředitel centra .neurorestore.

Role laterálního hypotalamu při zotavování z chůze

Identifikace LH jako důležitého hráče v motorické regeneraci po paralýze je sama o sobě důležitým vědeckým objevem, protože tato oblast byla tradičně spojována pouze s funkcemi, jako je vzrušení a krmení. Tento průlom vzešel z vývoje nové vícestupňové metodologie, která začala anatomickým a funkčním mapováním celého mozku, aby se určila role této oblasti při chůzi, a poté následovaly experimenty na preklinických modelech, aby se identifikovaly přesné obvody zapojené do zotavení. Tyto výsledky nakonec vedly ke klinickým studiím na lidských účastnících.

"Byl to základní výzkum prostřednictvím vytvoření podrobných map v celém mozku, který nám umožnil identifikovat laterální hypotalamus při obnově chůze. Bez této základní práce bychom neodhalili neočekávanou roli, kterou tato oblast hraje při obnově chůze," říká Jordan Squair, hlavní autor studie.

Pokročilá zobrazovací platforma ve WYSS Center hrála v tomto výzkumu klíčovou roli tím, že poskytovala zobrazovací schopnosti s vysokým rozlišením, které umožnily týmu zobrazit anatomickou a funkční aktivitu neuronů v celém mozku, což umožnilo identifikaci laterálního hypotalamu.

Kombinace DB s páteřními implantáty pro lepší zotavení

Tyto pozoruhodné výsledky připravují cestu pro nové terapeutické aplikace ke zlepšení zotavení z SCI. Budoucí výzkum prozkoumá integraci DB s dalšími technologiemi, jako jsou: B. Spinální implantáty, které již prokázaly svůj potenciál obnovit pohyb po SCI. „Integrace našich dvou přístupů – stimulace mozku a páteře – poskytuje pacientům s poraněním míchy komplexnější strategii zotavení,“ říká Courtine.

Zdroje: