下丘脑 DBS 治疗可改善脊髓损伤后下肢运动的恢复

下丘脑 DBS 治疗可改善脊髓损伤后下肢运动的恢复

来自 EPFL 和洛桑大学医院 (CHUV) 的研究人员在 Grégoire Courtine 和 Jocelyne Bloch 教授的带领下，在脊髓损伤 (SCI) 的治疗方面取得了一个重要的里程碑。通过将深部脑刺激 (DBS) 应用于大脑中意想不到的区域——下丘脑外侧 (LH)，研究小组改善了两名部分 SCI 患者下肢运动的恢复情况，显着提高了他们的自主性和幸福感。

来自奥地利卡佩尔的 54 岁沃尔夫冈·耶格 (Wolfgang Jäger) 自 2006 年以来一直坐在轮椅上。当他参加临床试验时，他亲眼目睹了深度脑刺激如何恢复他的活动能力和独立性。 “去年度假时，在刺激下走几步回到大海没有问题，”Jaeger 分享道，描述了星展银行给他带来的新自由。除了步行之外，该疗法还改善了日常任务。 “我还可以拿到厨房橱柜里的东西，”他补充道。

DBS 是一种成熟的神经外科技术，将电极植入特定的大脑区域以调节神经元活动。传统上，DBS 通过针对负责运动控制的大脑区域来治疗运动障碍，例如帕金森病和震颤。然而，将DB应用于下丘脑外侧来治疗部分性瘫痪是一种新方法。通过关注 LH，研究人员正在努力。 Neurorestore 利用了一种意想不到的神经通路，这种通路以前未被考虑用于运动恢复。

在发表于的研究中天然药物，DBS 不仅在康复过程中延长步行时间方面显示出立竿见影的效果，而且患者还表现出长期改善，即使在关闭刺激的情况下，这种改善也持续存在。这些结果表明，治疗促进了剩余神经纤维的重组，有助于持续的神经系统改善。

这项研究表明大脑需要从瘫痪中恢复。令人惊讶的是，大脑无法充分利用脊髓损伤后幸存的神经元投射。在这里，我们发现了如何利用大脑中未知的一小部分参与行走的区域来平衡这些剩余的连接，并促进脊髓损伤患者的神经恢复。 “

Grégoire Courtine，洛桑联邦理工学院神经科学教授、洛桑大学医院 (CHUV)、神经恢复中心联合主任

基础神经科学与神经外科精准相结合

DBS 疗法的成功取决于两种互补的方法：动物研究中新方法的发现以及将这些发现转化为人类精确的外科技术。在手术中，研究人员使用详细的脑部扫描来引导小电极进入大脑的确切位置，这项手术由布洛赫在楚夫的患者完全清醒的情况下进行。

“一旦电极就位并施加刺激，第一位患者立即说，‘我感觉到我的腿了。’”当我们增加刺激时，她说：“我有走路的冲动！”这种实时反馈证实我们瞄准了正确的区域，即使该区域当时从未与腿部控制相关联。 “洛桑大学医院 (CHUV)、UNIL 和 EPFL 的神经外科医生兼教授以及 .neurorestore 中心的联合主任 Bloch 说道。

下丘脑外侧在步行恢复中的作用

确定 LH 作为瘫痪后运动恢复的重要参与者本身就是一个重要的科学发现，因为该区域传统上仅与唤醒和进食等功能相关。这一突破源于一种新颖的多阶段方法的开发，该方法首先对整个大脑进行解剖和功能映射，以确定该区域在行走中的作用，然后在临床前模型中进行实验，以确定与恢复相关的精确回路。最终，这些结果导致了对人类参与者的临床试验。

“这是通过创建详细的全脑图谱进行的基础研究，使我们能够识别步行恢复中的外侧下丘脑。如果没有这项基础工作，我们就不会发现该区域在步行恢复中发挥的意想不到的作用，”该研究的主要作者乔丹·斯奎尔（Jordan Squair）说。

WYSS 中心的先进成像平台在这项研究中发挥了关键作用，它提供了高分辨率成像功能，使团队能够对整个大脑神经元的解剖和功能活动进行成像，从而能够识别外侧下丘脑。

将 DB 与脊柱植入物相结合以促进康复

这些显着的结果为促进 SCI 康复的新治疗应用铺平了道路。未来的研究将探索 DB 与其他技术的集成，例如： B. 脊柱植入物，该技术已显示出在 SCI 后恢复运动的潜力。 “整合我们的两种方法——大脑刺激和脊髓刺激——为脊髓损伤患者提供了更全面的康复策略，”Courtine 说。

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