Podwzgórzowa terapia DBS poprawia regenerację ruchów kończyn dolnych po urazie rdzenia kręgowego

Podwzgórzowa terapia DBS poprawia regenerację ruchów kończyn dolnych po urazie rdzenia kręgowego

Naukowcy z EPFL i Szpitala Uniwersyteckiego w Lozannie (CHUV), kierowani przez profesorów Grégoire Courtine i Jocelyne Bloch, osiągnęli kamień milowy w leczeniu urazu rdzenia kręgowego (SCI). Stosując głęboką stymulację mózgu (DBS) w nieoczekiwanym obszarze mózgu – podwzgórzu bocznym (LH) – zespół poprawił regenerację ruchów kończyn dolnych u dwóch osób po częściowym SCI, znacznie poprawiając ich autonomię i samopoczucie.

Wolfgang Jäger, 54-latek z Kappel w Austrii, porusza się na wózku inwalidzkim od 2006 roku. Uczestnicząc w badaniu klinicznym, na własne oczy przekonał się, jak głęboka stymulacja mózgu może przywrócić mu mobilność i niezależność. „W zeszłym roku na wakacjach zejście kilka kroków w dół i z powrotem do oceanu dzięki stymulacji” – podzielił się Jaeger, opisując nowo odkrytą swobodę, jaką zapewnił mu DBS. Oprócz chodzenia terapia poprawiła codzienne wykonywanie zadań. „Mogę też sięgnąć do rzeczy z szafek w kuchni” – dodał.

DBS to uznana technika neurochirurgiczna, w której elektrody są wszczepiane w określone obszary mózgu w celu modulowania aktywności neuronów. Tradycyjnie DBS stosowano w leczeniu zaburzeń ruchowych, takich jak choroba Parkinsona i drżenie, poprzez działanie na obszary mózgu odpowiedzialne za kontrolę motoryczną. Jednak zastosowanie DB do bocznego podwzgórza w leczeniu częściowego paraliżu jest nowym podejściem. Koncentrując się na LH, badacze dotarli do. Rozwiązanie Neurorestore wykorzystano nieoczekiwaną ścieżkę neuronową, która wcześniej nie była brana pod uwagę w kontekście regeneracji motorycznej.

W badaniu opublikowanym wmedycyna naturalna,Badanie DBS nie tylko wykazało natychmiastowe rezultaty w postaci wydłużenia chodu podczas rehabilitacji, ale pacjenci wykazali także długoterminową poprawę, która utrzymywała się nawet po wyłączeniu stymulacji. Wyniki te sugerują, że leczenie sprzyjało reorganizacji pozostałych włókien nerwowych, przyczyniając się do trwałej poprawy stanu neurologicznego.

Badania te pokazują, że mózg jest niezbędny do regeneracji po paraliżu. Co zaskakujące, mózg nie jest w stanie w pełni wykorzystać projekcji neuronowych, które przetrwały po uszkodzeniu rdzenia kręgowego. Tutaj odkryliśmy, jak wykorzystać mały obszar mózgu, który nie był zaangażowany w chodzenie, aby zrównoważyć pozostałe połączenia i przyspieszyć powrót do zdrowia neurologicznego u osób z urazami rdzenia kręgowego. „

Grégoire Courtine, profesor neurologii w EPFL, Szpitalu Uniwersyteckim w Lozannie (CHUV) oraz profesor Unil i współdyrektor Centrum Neurorestore

Podstawy neurobiologii połączone z neurochirurgiczną precyzją

Sukces terapii DBS zależał od dwóch uzupełniających się podejść: odkryć możliwych dzięki nowym metodom w badaniach na zwierzętach oraz przełożenia tych odkryć na precyzyjne techniki chirurgiczne u ludzi. Podczas operacji badacze wykorzystali szczegółowe skany mózgu, aby określić dokładną lokalizację małych elektrod w mózgu, wykonane przez Blocha w Chuv, gdy pacjent był w pełni przytomny.

„Kiedy elektroda znalazła się na miejscu i zastosowaliśmy stymulację, pierwszy pacjent natychmiast powiedział: «Czuję nogi». Kiedy zwiększaliśmy stymulację, powiedziała: „Mam potrzebę chodzenia!” Informacje zwrotne uzyskiwane w czasie rzeczywistym potwierdziły, że celowaliśmy we właściwy region, nawet jeśli w tamtym momencie region ten nigdy nie był kojarzony z kontrolą nóg. „mówi Bloch, neurochirurg i profesor Szpitala Uniwersyteckiego w Lozannie (CHUV), UNIL i EPFL oraz współdyrektor centrum .neurorestore.

Rola podwzgórza bocznego w regeneracji po chodzeniu

Identyfikacja LH jako ważnego czynnika w procesie regeneracji motorycznej po paraliżu jest sama w sobie ważnym odkryciem naukowym, ponieważ obszar ten tradycyjnie kojarzono jedynie z funkcjami takimi jak pobudzenie i karmienie. Ten przełom wynikał z opracowania nowatorskiej, wieloetapowej metodologii, która rozpoczęła się od mapowania anatomicznego i funkcjonalnego całego mózgu w celu określenia roli tego obszaru w chodzeniu, a następnie przeprowadzono eksperymenty na modelach przedklinicznych w celu zidentyfikowania precyzyjnych obwodów zaangażowanych w regenerację. Ostatecznie wyniki te doprowadziły do ​​badań klinicznych na ludziach.

„To podstawowe badania polegające na stworzeniu szczegółowych map całego mózgu pozwoliły nam zidentyfikować boczne podwzgórze podczas regeneracji po chodzeniu. Bez tych fundamentalnych prac nie odkrylibyśmy nieoczekiwanej roli, jaką ten region odgrywa w regeneracji po chodzeniu” – mówi Jordan Squair, główny autor badania.

Zaawansowana platforma obrazowania w WYSS Center odegrała kluczową rolę w tych badaniach, zapewniając możliwości obrazowania o wysokiej rozdzielczości, które umożliwiły zespołowi zobrazowanie anatomicznej i funkcjonalnej aktywności neuronów w całym mózgu, umożliwiając identyfikację bocznego podwzgórza.

Łączenie DB z implantami kręgosłupa w celu lepszego powrotu do zdrowia

Te niezwykłe wyniki torują drogę nowym zastosowaniom terapeutycznym usprawniającym powrót do zdrowia po urazie rdzenia kręgowego. Przyszłe badania będą dotyczyły integracji DB z innymi technologiami, takimi jak: B. Implanty kręgosłupa, które już wykazały swój potencjał przywracania ruchu po urazie rdzenia kręgowego. „Integracja naszych dwóch podejść – stymulacji mózgu i kręgosłupa – zapewnia pacjentom z urazami rdzenia kręgowego bardziej kompleksową strategię powrotu do zdrowia” – mówi Courtine.

Źródła: