يساعد تحفيز العمود الفقري الرجال المصابين بالشلل النصفي على المشي مرة أخرى
طريقة جديدة لتحفيز الحبل الشوكي كهربائيًا باستخدام غرسات لاسلكية ، جنبًا إلى جنب مع العلاج الذي يدعم وزن الجسم ، ساعدت ثلاثة رجال مصابين بالشلل النصفي على المشي مرة أخرى بمساعدة إطارات وعكازات للمشي. يمكنهم حتى اتخاذ بضع خطوات دون أي مساعدات على الإطلاق.
قبل سنوات عديدة ، تعرض الرجال الثلاثة لإصابات في منطقة عنق الرحم ، أو منطقة الرقبة ، في الحبل الشوكي ، مما أدى إلى إصابتهم بالشلل في الجزء السفلي من أجسامهم.
يُطلق على "الإطار العلاجي" الجديد المسؤول عن إعادة تأهيلهم اسم التحفيز التحفيزي فوق الأرض (STIMO).
إنه نتاج تعاون بين Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ومستشفى جامعة لوزان (CHUV) ، وكلاهما في سويسرا.
مجلتان ، طبيعة سجية و علم الأعصاب الطبيعي، نشروا الآن أوراقًا دراسية حول نهج التحفيز الجديد.
اللافت في الطريقة الجديدة - وما يميزها عن دراستين تم نشرهما مؤخرًا من الولايات المتحدة حول موضوع مماثل - هو أن الرجال يمكنهم تحريك أرجلهم عند إيقاف التحفيز الكهربائي للحبل الشوكي.
في إحدى أوراق الدراسة ، شرح الباحثون أهمية "الحفاظ على الحس العميق" من أجل استعادة التحكم في الحركة لدى البشر المصابين بإصابة في النخاع الشوكي.
الحاجة إلى "الحفاظ على الحس العميق"
استقبال الحس العميق هو القدرة على الشعور بالوضع الجسدي والحركة من خلال معالجة الإشارات التي تأتي من الجسم نفسه ، على عكس بيئته. غالبًا ما يصفه العلماء بأنه "حاسة سادسة".
وقد استشهد بعض الذين كتبوا عن ذلك بمثال الرجل الذي ، على الرغم من قدرته على جعل عضلاته تنقبض ، كان غير متحرك فعليًا بعد أن "حرمته العدوى من الشعور بالمكان والحركة واللمس في جسده" - أو الحس العميق.
يؤكد الباحثون في سويسرا أنه إذا كان التحفيز الكهربائي للنخاع الشوكي لا يحتوي على المزيج الصحيح من تحديد الموقع الدقيق وتوقيت النبضات ، فإنه يمكن أن يتداخل مع استقبال الحس العميق.
يمكن لطريقة STIMO التغلب على هذا باستخدام "تحفيز الاندفاع وملفات التحفيز الزماني المكاني". باستخدام عمليات المحاكاة ، أظهر الباحثون أنها مكّنت من "التحكم القوي في نشاط الخلايا العصبية الحركية".
تشرح المؤلفة المشاركة جوسلين بلوخ ، الأستاذة وجراحة الأعصاب في CHUV ، التي أجرى جراحة الزرع ، أن "التوقيت الدقيق وموقع التحفيز الكهربائي" أمران حاسمان لقدرة المريض على إنتاج حركة مقصودة ".
دقة الساعات السويسرية
يشير كبير مؤلفي الدراسة البروفيسور جريجوار كورتين ، عالم الأعصاب في EPFL ، إلى أنه بعد سنوات من البحث عن نماذج حيوانية ، "تمكنوا من محاكاة كيفية تنشيط الدماغ للحبل الشوكي بشكل طبيعي" في الوقت الفعلي.
يقترح أن الجمع الدقيق بين موقع وتوقيت النبضات هو ما ساعد في توليد اتصالات عصبية جديدة.
يقول البروفيسور بلوخ إنه يجب أن تكون "دقيقة مثل الساعة السويسرية". تتكون الغرسات من سلسلة من الأقطاب الكهربائية التي تستهدف مجموعات محددة من عضلات الساق.
وتضيف: "تعمل تشكيلات مختارة من الأقطاب الكهربائية على تنشيط مناطق معينة من النخاع الشوكي ، ومحاكاة الإشارات التي يرسلها الدماغ لإنتاج المشي".
كان على الرجال الثلاثة أن يتعلموا كيفية تحديد توقيت رغبتهم في المشي مع نبضات التحفيز. بعد أسبوع واحد فقط من مرحلة "المعايرة" هذه ، كان الثلاثة يسيرون مع "دعم وزن الجسم".
"يمكن لجميع المرضى المشي باستخدام دعم وزن الجسم في غضون أسبوع واحد. علمت على الفور أننا على الطريق الصحيح ".
البروفيسور جوسلين بلوخ
في غضون 5 أشهر ، تحسن "التحكم الإرادي في العضلات بشكل كبير" ، كما يقول البروفيسور كورتين. "استجاب الجهاز العصبي البشري للعلاج بشكل أكثر عمقًا مما توقعنا".
لم يُظهر الرجال أي إجهاد في عضلات أرجلهم وكانوا يمشون بدون استخدام اليدين لأكثر من كيلومتر خلال جلسات إعادة التأهيل.
"اللدونة المعتمدة على النشاط"
ساعدت الجلسات المكثفة والمطولة الجهاز العصبي لدى الرجال على تحفيز "اللدونة المعتمدة على النشاط" وإعادة تنظيم الألياف العصبية. وهذا ما أدى إلى تحسين القدرة على الحركة ، حتى في حالة عدم وجود تحفيز.
يريد الفريق الآن ترجمة النتائج إلى علاجات مخصصة يمكن استخدامها في المستشفيات والعيادات.
يعمل العلماء الآن أيضًا على تطوير "الجيل التالي من التكنولوجيا العصبية" ، والتي يأملون في اختبارها بعد الإصابة بفترة وجيزة عندما تكون هناك فرصة أكبر للشفاء لأن الأنسجة المصابة لم تبدأ في الموت.
وفقًا لتقديرات المركز الوطني لإحصاء إصابات الحبل الشوكي بجامعة ألاباما في برمنغهام ، هناك حوالي 288000 شخص يعيشون مع إصابة في النخاع الشوكي في الولايات المتحدة كل عام ، يشخص المتخصصون الطبيون حوالي 17700 حالة جديدة ، منها 78 بالمائة من الذكور. .
تمثل الإصابات التي تحدث أثناء حوادث السيارات معظم (38 بالمائة) حالات تلف الحبل الشوكي في الولايات المتحدة ، تليها حالات السقوط (32 بالمائة). تشمل الأسباب الأخرى الشائعة نسبيًا الإصابة بعيارات نارية وأعمال عنف أخرى (14 بالمائة) ، إلى جانب الإصابات التي تحدث أثناء الرياضة أو الترفيه (8 بالمائة).
يلخص الفيديو التالي من EPFL البحث ويوضح التقدم الذي أحرزه الرجال الثلاثة أثناء إعادة تأهيلهم.
