Hipotalamus DBS terapija poboljšava oporavak pokreta donjih ekstremiteta nakon ozljede leđne moždine

Hipotalamus DBS terapija poboljšava oporavak pokreta donjih ekstremiteta nakon ozljede leđne moždine

Istraživači iz EPFL-a i Lausanne University Hospital (CHUV), predvođeni profesorima Grégoireom Courtineom i Jocelyne Bloch, postigli su veliku prekretnicu u liječenju ozljeda leđne moždine (SCI). Primjenom duboke moždane stimulacije (DBS) na neočekivano područje u mozgu – lateralni hipotalamus (LH) – tim je poboljšao oporavak pokreta donjih ekstremiteta kod dvoje ljudi s djelomičnim SCI, značajno poboljšavajući njihovu autonomiju i dobrobit.

Wolfgang Jäger, 54-godišnjak iz Kappela u Austriji, u invalidskim je kolicima od 2006. godine. Kad je sudjelovao u kliničkom ispitivanju, iz prve se ruke uvjerio kako duboka stimulacija mozga može vratiti njegovu mobilnost i neovisnost. "Prošle godine na odmoru, nije bio problem prošetati nekoliko koraka dolje i vratiti se u ocean uz stimulaciju", rekao je Jaeger, opisujući novostečenu slobodu koju mu je DBS dao. Osim hodanja, terapija je poboljšala svakodnevne zadatke. "Također mogu dohvatiti stvari u svojim ormarima u kuhinji", dodao je.

DBS je etablirana neurokirurška tehnika u kojoj se elektrode ugrađuju u specifične regije mozga kako bi se modulirala neuronska aktivnost. Tradicionalno, DBS se koristi za liječenje poremećaja kretanja kao što su Parkinsonova bolest i tremor ciljanjem na područja mozga odgovorna za motoričku kontrolu. Međutim, primjena DB-a na lateralni hipotalamus za liječenje djelomične paralize novi je pristup. Usredotočujući se na LH, istraživači su na. Neurorestore se uključio u neočekivani neuralni put koji prije nije razmatran za motorički oporavak.

U studiji objavljenoj uprirodni lijek,Ne samo da je DBS pokazao trenutne rezultate u produženju hodanja tijekom rehabilitacije, već su pacijenti također pokazali dugoročno poboljšanje koje je trajalo čak i uz isključenu stimulaciju. Ovi rezultati sugeriraju da je liječenje pospješilo reorganizaciju preostalih živčanih vlakana, pridonoseći održivim neurološkim poboljšanjima.

Ovo istraživanje pokazuje da je mozak potreban za oporavak od paralize. Iznenađujuće, mozak ne može u potpunosti iskoristiti neuronske projekcije koje prežive nakon ozljede leđne moždine. Ovdje smo otkrili kako upotrijebiti malu regiju mozga za koju se nije znalo da je uključena u proizvodnju hodanja kako bismo uravnotežili ove preostale veze i povećali neurološki oporavak kod ljudi s ozljedama leđne moždine. “

Grégoire Courtine, profesor neuroznanosti na EPFL-u, Sveučilišna bolnica u Lausannei (CHUV) i Unil i suvoditelj Centra za neurorestore

Osnove neuroznanosti u kombinaciji s neurokirurškom preciznošću

Uspjeh ove DBS terapije ovisio je o dva komplementarna pristupa: otkrićima koja su omogućila nova metoda u studijama na životinjama i prevođenju tih otkrića u precizne kirurške tehnike kod ljudi. Za operaciju su istraživači koristili detaljne snimke mozga kako bi odredili točne lokacije malih elektroda u mozgu, a izveo ih je Bloch u Chuvu dok je pacijent bio potpuno budan.

“Kada je elektroda bila postavljena i kada smo primijenili stimulaciju, prvi pacijent je odmah rekao: 'Osjećam svoje noge.' Kad smo pojačali stimulaciju, rekla je: 'Imam želju hodati!' Ova povratna informacija u stvarnom vremenu potvrdila je da smo ciljali ispravnu regiju, čak i ako ta regija u tom trenutku nikada nije bila povezana s kontrolom nogu. “, kaže Bloch, neurokirurg i profesor na Sveučilišnoj bolnici u Lausannei (CHUV), UNIL-u i EPFL-u te suvoditelj centra .neurorestore.

Uloga lateralnog hipotalamusa u oporavku od hodanja

Identifikacija LH kao važnog igrača u motoričkom oporavku nakon paralize sama po sebi je važno znanstveno otkriće, budući da se ovo područje tradicionalno povezivalo samo s funkcijama kao što su uzbuđenje i hranjenje. Ovo otkriće proizašlo je iz razvoja nove višestupanjske metodologije koja je započela anatomskim i funkcionalnim mapiranjem cijelog mozga kako bi se odredila uloga ove regije u hodanju, nakon čega su uslijedili eksperimenti na pretkliničkim modelima kako bi se identificirali precizni krugovi uključeni u oporavak. U konačnici, ovi su rezultati doveli do kliničkih ispitivanja na ljudima.

"Bilo je temeljno istraživanje kroz stvaranje detaljnih mapa cijelog mozga koje nam je omogućilo da identificiramo lateralni hipotalamus u oporavku hodanja. Bez ovog temeljnog rada, ne bismo otkrili neočekivanu ulogu koju ova regija igra u oporavku hodanja", kaže Jordan Squair, glavni autor studije.

Napredna platforma za snimanje u centru WYSS odigrala je ključnu ulogu u ovom istraživanju pružajući mogućnosti snimanja visoke rezolucije koje su omogućile timu da prikaže anatomsku i funkcionalnu aktivnost neurona u cijelom mozgu, omogućujući identifikaciju lateralnog hipotalamusa.

Kombinacija DB-ova sa spinalnim implantatima za poboljšani oporavak

Ovi izvanredni rezultati utiru put novim terapeutskim primjenama za poboljšanje oporavka od SCI. Buduća istraživanja istražit će integraciju DB-ova s ​​drugim tehnologijama, kao što su: B. Spinalni implantati, koji su već pokazali svoj potencijal za vraćanje pokreta nakon SCI. "Integriranje naša dva pristupa - stimulacije mozga i kralježnice - pacijentima s ozljedama leđne moždine pruža sveobuhvatniju strategiju oporavka", kaže Courtine.

Izvori: