Hypotalamická DBS terapia zlepšuje zotavenie pohybov dolných končatín po poranení miechy

Hypotalamická DBS terapia zlepšuje zotavenie pohybov dolných končatín po poranení miechy

Výskumníci z EPFL a Lausanne University Hospital (CHUV) pod vedením profesorov Grégoire Courtine a Jocelyne Bloch dosiahli významný míľnik v liečbe poranení miechy (SCI). Aplikáciou hlbokej mozgovej stimulácie (DBS) na neočakávanú oblasť v mozgu – laterálny hypotalamus (LH) – tím zlepšil zotavenie pohybov dolných končatín u dvoch ľudí s čiastočným SCI, čím sa výrazne zlepšila ich autonómia a blahobyt.

Wolfgang Jäger, 54-ročný z Kappelu v Rakúsku, je na invalidnom vozíku od roku 2006. Keď sa zúčastnil klinickej štúdie, na vlastnej koži videl, ako hĺbková mozgová stimulácia môže obnoviť jeho pohyblivosť a nezávislosť. „Minulý rok na dovolenke nebol problém prejsť pár krokov dole a späť do oceánu so stimuláciou,“ povedal Jaeger a opísal novonadobudnutú slobodu, ktorú mu DBS poskytla. Okrem chôdze zlepšila terapia každodenné úlohy. „Dosiahnem aj na veci vo svojich skriniach v kuchyni,“ dodal.

DBS je zavedená neurochirurgická technika, pri ktorej sa elektródy implantujú do špecifických oblastí mozgu na moduláciu neuronálnej aktivity. Tradične sa DBS používa na liečbu pohybových porúch, ako je Parkinsonova choroba a tremor, a to tak, že sa zameriava na oblasti mozgu zodpovedné za motorickú kontrolu. Aplikácia DB na laterálny hypotalamus na liečbu čiastočnej paralýzy je však novým prístupom. Zameraním sa na LH sú výskumníci na. Neurorestore sa napojil na neočakávanú nervovú dráhu, o ktorej sa predtým neuvažovalo pri motorickej obnove.

V štúdii publikovanej vprírodná medicína,Nielenže DBS vykazovala okamžité výsledky v predĺžení chôdze počas rehabilitácie, ale pacienti vykazovali aj dlhodobé zlepšenie, ktoré pretrvávalo aj pri vypnutej stimulácii. Tieto výsledky naznačujú, že liečba podporovala reorganizáciu zostávajúcich nervových vlákien, čo prispieva k trvalým neurologickým zlepšeniam.

Tento výskum ukazuje, že mozog je potrebný na zotavenie sa z paralýzy. Prekvapivo mozog nedokáže naplno využiť neurónové výbežky, ktoré prežijú po poranení miechy. Tu sme zistili, ako využiť malú oblasť mozgu, o ktorej nebolo známe, že by sa podieľala na vytváraní chôdze, aby sme vyvážili tieto zostávajúce spojenia a zvýšili neurologické zotavenie u ľudí s poranením miechy. “

Grégoire Courtine, profesor neurovedy na EPFL, Univerzitnej nemocnici v Lausanne (CHUV) a Unil a spoluriaditeľ Neurorestore Center

Základná neuroveda kombinovaná s neurochirurgickou presnosťou

Úspech tejto terapie DBS závisel od dvoch komplementárnych prístupov: objavy, ktoré umožnili nové metódy v štúdiách na zvieratách a preloženie týchto objavov do presných chirurgických techník u ľudí. Na operáciu použili výskumníci podrobné skenovanie mozgu, aby naviedli presné umiestnenie malých elektród do mozgu, ktoré vykonal Bloch v Chuv, keď bol pacient úplne prebudený.

„Keď bola elektróda na mieste a aplikovali sme stimuláciu, prvý pacient okamžite povedal: ‚Cítim svoje nohy.' Keď sme zvýšili stimuláciu, povedala: 'Mám nutkanie chodiť!' Táto spätná väzba v reálnom čase potvrdila, že sme sa zamerali na správnu oblasť, aj keď táto oblasť v danom momente nikdy nebola spojená s kontrolou nôh. “ hovorí Bloch, neurochirurg a profesor z Univerzitnej nemocnice v Lausanne (CHUV), UNIL a EPFL a spoluriaditeľ centra .neurorestore.

Úloha laterálneho hypotalamu pri zotavovaní sa z chôdze

Identifikácia LH ako dôležitého hráča v motorickej regenerácii po paralýze je sama o sebe dôležitým vedeckým objavom, pretože táto oblasť sa tradične spájala iba s funkciami, ako je vzrušenie a kŕmenie. Tento prielom vzišiel z vývoja novej viacstupňovej metodológie, ktorá začala anatomickým a funkčným mapovaním celého mozgu s cieľom určiť úlohu tejto oblasti pri chôdzi, po čom nasledovali experimenty v predklinických modeloch na identifikáciu presných obvodov podieľajúcich sa na zotavovaní. Nakoniec tieto výsledky viedli ku klinickým skúškam na ľudských účastníkoch.

"Bol to základný výskum prostredníctvom vytvorenia podrobných máp v celom mozgu, ktorý nám umožnil identifikovať laterálny hypotalamus pri zotavovaní sa z chôdze. Bez tejto základnej práce by sme neodhalili neočakávanú úlohu, ktorú tento región zohráva pri zotavovaní sa z chôdze," hovorí Jordan Squair, hlavný autor štúdie.

Pokročilá zobrazovacia platforma v centre WYSS zohrala v tomto výskume rozhodujúcu úlohu tým, že poskytovala zobrazovacie schopnosti s vysokým rozlíšením, ktoré umožnili tímu zobraziť anatomickú a funkčnú aktivitu neurónov v celom mozgu, čo umožnilo identifikáciu laterálneho hypotalamu.

Kombinácia DB s chrbticovými implantátmi pre lepšie zotavenie

Tieto pozoruhodné výsledky pripravujú pôdu pre nové terapeutické aplikácie na zlepšenie zotavenia z SCI. Budúci výskum preskúma integráciu DB s inými technológiami, ako sú: B. Spinálne implantáty, ktoré už preukázali svoj potenciál obnoviť pohyb po SCI. „Integrácia našich dvoch prístupov – stimulácia mozgu a miechy – poskytuje pacientom s poranením miechy komplexnejšiu stratégiu obnovy,“ hovorí Courtine.

Zdroje: