Hipotalāma DBS terapija uzlabo apakšējo ekstremitāšu kustību atjaunošanos pēc muguras smadzeņu traumas

Hipotalāma DBS terapija uzlabo apakšējo ekstremitāšu kustību atjaunošanos pēc muguras smadzeņu traumas

Pētnieki no EPFL un Lozannas Universitātes slimnīcas (CHUV), kuru vadīja profesori Grégoire Courtine un Jocelyne Bloch, ir sasnieguši nozīmīgu pagrieziena punktu muguras smadzeņu bojājumu (SCI) ārstēšanā. Pielietojot dziļu smadzeņu stimulāciju (DBS) neparedzētam smadzeņu apgabalam - laterālajam hipotalāmam (LH), komanda uzlaboja apakšējo ekstremitāšu kustību atjaunošanos diviem cilvēkiem ar daļēju SCI, ievērojami uzlabojot viņu autonomiju un labklājību.

Volfgangs Jēgers, 54 gadus vecs no Kappelas, Austrijas, kopš 2006. gada ir ratiņkrēslā. Kad viņš piedalījās klīniskajā izpētē, viņš pats redzēja, kā dziļa smadzeņu stimulācija var atjaunot viņa mobilitāti un neatkarību. "Pagājušajā gadā atvaļinājumā nebija nekādu problēmu noiet dažus soļus lejup un atpakaļ okeānā ar stimulu," Jēgers dalījās, aprakstot jaunatklāto brīvību, ko DBS viņam ir devis. Papildus staigāšanai terapija ir uzlabojusi ikdienas uzdevumus. "Es varu arī aizsniegt lietas savos skapjos virtuvē," viņš piebilda.

DBS ir vispāratzīta neiroķirurģijas metode, kurā elektrodi tiek implantēti noteiktos smadzeņu reģionos, lai modulētu neironu aktivitāti. Tradicionāli DBS ir izmantots, lai ārstētu kustību traucējumus, piemēram, Parkinsona slimību un trīci, mērķējot uz smadzeņu zonām, kas ir atbildīgas par motora kontroli. Tomēr DB pielietošana sānu hipotalāmam daļējas paralīzes ārstēšanai ir jauna pieeja. Koncentrējoties uz LH, pētnieki ir pie. Neurorestore pieskārās neparedzētam neironu ceļam, kas iepriekš nebija apsvērts motora atjaunošanai.

gadā publicētajā pētījumādabiskā medicīna,DBS ne tikai uzrādīja tūlītējus rezultātus, pagarinot staigāšanu rehabilitācijas laikā, bet arī pacienti uzrādīja ilgtermiņa uzlabojumus, kas saglabājās pat tad, ja stimulācija bija izslēgta. Šie rezultāti liecina, ka ārstēšana veicināja atlikušo nervu šķiedru reorganizāciju, veicinot ilgstošus neiroloģiskos uzlabojumus.

Šis pētījums parāda, ka smadzenes ir nepieciešamas, lai atgūtu no paralīzes. Pārsteidzoši, ka smadzenes nevar pilnībā izmantot neironu projekcijas, kas izdzīvo pēc muguras smadzeņu traumas. Šeit mēs atklājām, kā izmantot nelielu smadzeņu reģionu, kas, kā zināms, nebija iesaistīts staigāšanas veidošanā, lai līdzsvarotu šos atlikušos savienojumus un palielinātu neiroloģisko atveseļošanos cilvēkiem ar muguras smadzeņu traumām. "

Gregoire Courtine, EPFL neirozinātņu profesore, Lozannas Universitātes slimnīca (CHUV) un Unil un Neurorestore centra līdzdirektore

Pamata neirozinātne apvienojumā ar neiroķirurģisko precizitāti

Šīs DBS terapijas panākumi bija atkarīgi no divām savstarpēji papildinošām pieejām: atklājumiem, kas bija iespējami, izmantojot jaunas metodes pētījumos ar dzīvniekiem, un šo atklājumu pārvēršanu precīzās ķirurģiskās metodēs cilvēkiem. Operācijai pētnieki izmantoja detalizētu smadzeņu skenēšanu, lai precīzi norādītu mazu elektrodu atrašanās vietu smadzenēs, ko Blohs veica Čuvā, kamēr pacients bija pilnībā nomodā.

"Kad elektrods bija ievietots un mēs veicām stimulāciju, pirmais pacients uzreiz teica: "Es jūtu savas kājas." Kad mēs palielinājām stimulāciju, viņa teica: "Man ir vēlme staigāt!" Šīs reāllaika atsauksmes apstiprināja, ka mēs mērķējām uz pareizo reģionu, pat ja šis reģions tajā brīdī nekad nebija saistīts ar kāju kontroli. "saka Blohs, neiroķirurgs un Lozannas Universitātes slimnīcas (CHUV), UNIL un EPFL profesors un .neurorestore centra līdzdirektors.

Sānu hipotalāma loma atveseļošanā pēc pastaigas

LH identificēšana kā svarīga dalībnieka motoru atjaunošanā pēc paralīzes pati par sevi ir svarīgs zinātnisks atklājums, jo šis reģions tradicionāli ir saistīts tikai ar tādām funkcijām kā uzbudinājums un barošana. Šis izrāviens radās, izstrādājot jaunu daudzpakāpju metodoloģiju, kas sākās ar visu smadzeņu anatomisko un funkcionālo kartēšanu, lai noteiktu šī reģiona lomu staigāšanā, kam sekoja eksperimenti ar preklīniskiem modeļiem, lai noteiktu precīzas ķēdes, kas saistītas ar atveseļošanos. Galu galā šie rezultāti noveda pie klīniskiem pētījumiem ar cilvēkiem.

"Tie bija fundamentāli pētījumi, izveidojot detalizētas smadzeņu mēroga kartes, kas ļāva mums identificēt sānu hipotalāmu staigāšanas atjaunošanā. Bez šī fundamentālā darba mēs nebūtu atklājuši negaidīto lomu, kāda šim reģionam ir staigāšanas atjaunošanā," saka Džordans Skvairs, pētījuma vadošais autors.

Uzlabotā attēlveidošanas platforma WYSS centrā spēlēja izšķirošu lomu šajā pētījumā, nodrošinot augstas izšķirtspējas attēlveidošanas iespējas, kas ļāva komandai attēlot neironu anatomisko un funkcionālo aktivitāti visā smadzenēs, ļaujot identificēt sānu hipotalāmu.

DB apvienošana ar mugurkaula implantiem, lai uzlabotu atveseļošanos

Šie ievērojamie rezultāti paver ceļu jauniem terapeitiskiem lietojumiem, lai uzlabotu atveseļošanos no SCI. Turpmākajos pētījumos tiks pētīta DB integrācija ar citām tehnoloģijām, piemēram: B. Mugurkaula implanti, kas jau ir parādījuši savu potenciālu atjaunot kustību pēc SCI. "Mūsu divu pieeju integrēšana - smadzeņu un mugurkaula stimulācija - sniedz pacientiem ar muguras smadzeņu traumām visaptverošāku atveseļošanās stratēģiju," saka Kortīna.

Avoti: