Hypotalamuksen DBS-hoito parantaa alaraajojen liikkeiden palautumista selkäydinvamman jälkeen

Hypotalamuksen DBS-hoito parantaa alaraajojen liikkeiden palautumista selkäydinvamman jälkeen

EPFL:n ja Lausanne University Hospitalin (CHUV) tutkijat professorien Grégoire Courtinen ja Jocelyne Blochin johdolla ovat saavuttaneet merkittävän virstanpylvään selkäydinvamman (SCI) hoidossa. Soveltamalla syvää aivostimulaatiota (DBS) aivojen odottamattomaan alueeseen – lateraaliseen hypotalamukseen (LH) – tiimi paransi alaraajojen liikkeiden palautumista kahdella osittaista SCI:tä sairastavalla henkilöllä, mikä paransi merkittävästi heidän autonomiaansa ja hyvinvointiaan.

Wolfgang Jäger, 54-vuotias Kappelista, Itävallasta, on ollut pyörätuolissa vuodesta 2006. Kliiniseen tutkimukseen osallistuessaan hän näki omakohtaisesti, kuinka syvä aivostimulaatio voi palauttaa hänen liikkuvuutensa ja itsenäisyytensä. "Viime vuonna lomalla ei ollut ongelma kävellä muutama askel alas ja takaisin mereen stimulaation kera", Jaeger kertoi kuvaillessaan uutta vapautta, jonka DBS on antanut hänelle. Kävelyn lisäksi terapia on parantanut jokapäiväisiä tehtäviä. "Saan myös keittiön kaapissani olevia tavaroita käsiksi", hän lisäsi.

DBS on vakiintunut neurokirurginen tekniikka, jossa elektrodeja istutetaan tietyille aivoalueille hermosolujen toiminnan moduloimiseksi. Perinteisesti DBS:ää on käytetty liikehäiriöiden, kuten Parkinsonin taudin ja vapinan, hoitoon kohdentamalla aivoalueita, jotka ovat vastuussa motorisesta ohjauksesta. DB:iden soveltaminen lateraaliseen hypotalamukseen osittaisen halvauksen hoitamiseksi on kuitenkin uusi lähestymistapa. Keskittymällä LH:hen tutkijat ovat. Neurorestore kosketti odottamatonta hermopolkua, jota ei aiemmin ollut harkittu motorisen palautumisen kannalta.

Vuonna julkaistussa tutkimuksessaluonnonlääketiede,DBS ei ainoastaan ​​osoittanut välittömiä tuloksia kävelyn pidentämisessä kuntoutuksen aikana, vaan potilaat osoittivat myös pitkäaikaista paranemista, joka jatkui jopa stimuloinnin ollessa pois päältä. Nämä tulokset viittaavat siihen, että hoito edisti jäljellä olevien hermosäikeiden uudelleenorganisointia, mikä edesauttoi kestäviä neurologisia parannuksia.

Tämä tutkimus osoittaa, että aivoja tarvitaan toipumaan halvauksesta. Yllättäen aivot eivät pysty täysin hyödyntämään hermosolujen projektiota, jotka selviävät selkäydinvamman jälkeen. Täällä havaitsimme, kuinka käyttää pientä aivojen aluetta, jonka ei tiedetty osallistuvan kävelyn tuottamiseen, tasapainottamaan näitä jäljellä olevia yhteyksiä ja lisäämään selkäytimen vammoista kärsivien ihmisten neurologista palautumista. "

Grégoire Courtine, neurotieteen professori EPFL:ssä, Lausannen yliopistollisessa sairaalassa (CHUV) ja Unil ja Neurorestore Centerin toinen johtaja

Perusneurologia yhdistettynä neurokirurgiseen tarkkuuteen

Tämän DBS-hoidon menestys riippui kahdesta toisiaan täydentävästä lähestymistavasta: löydöksistä, jotka mahdollistivat uudet eläinkokeiden menetelmät, ja näiden löytöjen muuntamisesta täsmällisiksi kirurgisiksi tekniikoiksi ihmisillä. Leikkauksessa tutkijat käyttivät yksityiskohtaisia ​​aivoskannauksia ohjatakseen pienten elektrodien tarkan sijainnin aivoihin. Bloch suoritti Chuvissa potilaan ollessa täysin hereillä.

"Kun elektrodi oli paikallaan ja käytimme stimulaatiota, ensimmäinen potilas sanoi heti: "Tunnen jalkani." Kun lisäsimme stimulaatiota, hän sanoi: "Minulla on halu kävellä!" Tämä reaaliaikainen palaute vahvisti, että kohdistamme oikean alueen, vaikka se alue ei ollut koskaan liitetty jalkojen hallintaan sillä hetkellä. "Sanoo Bloch, neurokirurgi ja professori Lausanne University Hospitalista (CHUV), UNILista ja EPFL:stä sekä .neurorestore-keskuksen johtaja.

Lateraalisen hypotalamuksen rooli kävelystä toipumisessa

LH:n tunnistaminen tärkeäksi toimijaksi halvauksen jälkeisessä motorisessa palautumisessa on sinänsä tärkeä tieteellinen löytö, koska tämä alue on perinteisesti liitetty vain toimintoihin, kuten kiihottumiseen ja ruokkimiseen. Tämä läpimurto johtui uuden monivaiheisen metodologian kehittämisestä, joka alkoi koko aivojen anatomisella ja toiminnallisella kartoituksella tämän alueen roolin määrittämiseksi kävelyssä, mitä seurasi prekliinisillä malleilla tehdyt kokeet toipumiseen liittyvien tarkkojen piirien tunnistamiseksi. Lopulta nämä tulokset johtivat kliinisiin kokeisiin ihmisillä.

"Se oli perustavanlaatuinen tutkimus luomalla yksityiskohtaisia ​​aivojen laajuisia karttoja, minkä ansiosta pystyimme tunnistamaan lateraalisen hypotalamuksen kävelyn palautumisessa. Ilman tätä perustavaa työtä emme olisi paljastaneet odottamatonta roolia, joka tällä alueella on kävelyn palautumisessa", sanoo Jordan Squair, tutkimuksen johtava kirjoittaja.

WYSS-keskuksen kehittyneellä kuvantamisalustalla oli ratkaiseva rooli tässä tutkimuksessa tarjoamalla korkearesoluutioisia kuvantamisominaisuuksia, joiden avulla ryhmä pystyi kuvaamaan hermosolujen anatomista ja toiminnallista toimintaa kaikkialla aivoissa, mikä mahdollisti lateraalisen hypotalamuksen tunnistamisen.

DB:iden yhdistäminen selkärangan implantteihin parantaa palautumista

Nämä merkittävät tulokset tasoittavat tietä uusille terapeuttisille sovelluksille, jotka parantavat toipumista SCI:stä. Tulevassa tutkimuksessa tutkitaan DB:iden integrointia muihin teknologioihin, kuten: B. Selkärangan implantit, jotka ovat jo osoittaneet potentiaalinsa palauttaa liikettä SCI:n jälkeen. "Kahden lähestymistapamme yhdistäminen – aivo- ja selkäydinstimulaatio – tarjoaa selkäydinvammapotilaille kattavamman toipumisstrategian", Courtine sanoo.

Lähteet: