Стимуляция спинного мозга позволяет женщине снова двигать рукой

Mar 02, 2024

Анастасия (Ана) Горелова Менеджер по научной литературе 412-647-9966 [email protected]

Шейла Дэвис Менеджер: 412-313-6070 [email protected]

Хотите записаться на прием или вам нужна информация о пациенте? Свяжитесь с UPMC по адресу:1-800-533-8762. Чтобы найти врача UPMC, перейдите в раздел «Найти врача».

20.02.2023

ПИТТСБУРГ — Нейротехнология, которая стимулирует спинной мозг, мгновенно улучшает подвижность рук и кистей, позволяя людям, перенесшим инсульт средней и тяжелой степени, легче вести свою повседневную деятельность, сообщают сегодня исследователи из Университета Питтсбурга и Университета Карнеги-Меллона в журнале Nature Medicine. Пара тонких металлических электродов, напоминающих пряди спагетти, имплантированных вдоль шеи, воздействуют на неповрежденные нервные цепи, позволяя пациентам, перенесшим инсульт, полностью разжимать и сжимать кулак, поднимать руку над головой или использовать вилку и нож, чтобы отрезать кусок стейка для еды. впервые за многие годы. «Мы обнаружили, что электрическая стимуляция определенных участков спинного мозга позволяет пациентам двигать рукой так, как они не могут обойтись без стимуляции. Возможно, еще более интересно то, что мы обнаружили, что после нескольких недель использования некоторые из этих улучшений сохраняются и при выключении стимуляции, что указывает на захватывающие возможности для будущего лечения инсульта», — сказал один из старших авторов Марко Капогроссо, доктор философии. D., доцент кафедры неврологической хирургии в Питтском университете. «Благодаря многолетнему опыту доклинических исследований мы разработали практичный и простой в использовании протокол стимуляции, адаптирующий существующие одобренные FDA клинические технологии, которые можно легко перенести в больницу и быстро перенести из лаборатории в клинику. ». Когда дело доходит до инсультов, кардиологи предсказывают мрачное будущее: во всем мире каждый четвертый взрослый человек старше 25 лет перенесет инсульт в течение своей жизни, и 75% этих людей будут иметь стойкие нарушения двигательного контроля над руками и кистями, серьезные ограничивая их физическую автономию. В настоящее время не существует эффективных методов лечения паралича на так называемой хронической стадии инсульта, которая начинается примерно через шесть месяцев после инсульта. По словам исследователей, новая технология может дать надежду людям, живущим с нарушениями, которые в противном случае считались бы постоянными. «Создание эффективных решений нейрореабилитации для людей, страдающих нарушениями движений после инсульта, становится все более актуальным», — сказала старший соавтор Эльвира Пирондини, доктор философии, доцент кафедры физической медицины и реабилитации в Питтском университете. «Даже легкие нарушения, возникшие в результате инсульта, могут изолировать людей от социальной и профессиональной жизни и стать очень изнурительными, при этом двигательные нарушения в руке и кисти особенно обременяют и мешают простым повседневным действиям, таким как письмо, прием пищи и одевание». Технология стимуляции спинного мозга использует набор электродов, размещенных на поверхности спинного мозга, для подачи электрических импульсов, которые активируют нервные клетки внутри спинного мозга. Эта технология уже используется для лечения сильной, постоянной боли. Кроме того, несколько исследовательских групп по всему миру показали, что стимуляцию спинного мозга можно использовать для восстановления движения ног после травмы спинного мозга. Но уникальная ловкость человеческой руки в сочетании с широким диапазоном движений руки в плече и сложностью нервных сигналов, управляющих рукой и кистью, добавляют значительно больше проблем. После нескольких лет обширных доклинических исследований, включающих компьютерное моделирование и тестирование на животных на макаках с частичным параличом рук, исследователям было разрешено протестировать эту оптимизированную терапию на людях. «Сенсорные нервы руки и кисти посылают сигналы мотонейронам спинного мозга, которые контролируют мышцы конечностей», — сказал соавтор Дуглас Вебер, доктор философии, профессор машиностроения в Институте нейронаук Карнеги. Меллонский университет. «Стимулируя эти сенсорные нервы, мы можем усилить активность мышц, ослабленных инсультом. Важно отметить, что пациент сохраняет полный контроль над своими движениями: стимуляция является вспомогательной и усиливает активацию мышц только тогда, когда пациенты пытаются двигаться». В серии тестов, адаптированных для отдельных пациентов, стимуляция позволяла участникам выполнять задачи различной сложности: от перемещения полого металлического цилиндра до захвата обычных предметов домашнего обихода, таких как банка с супом, и открытия замка. Клинические оценки показали, что стимуляция корешков шейного нерва немедленно улучшает силу, диапазон движений и функцию руки и кисти. Неожиданно оказалось, что эффект стимуляции длится дольше, чем первоначально предполагали ученые, и сохраняется даже после того, как устройство было удалено, что позволяет предположить, что его можно использовать как в качестве вспомогательного, так и восстановительного метода восстановления верхних конечностей. Действительно, непосредственные эффекты стимуляции позволяют проводить интенсивные физические тренировки, которые, в свою очередь, могут привести к еще более сильным долгосрочным улучшениям в отсутствие стимуляции. В дальнейшем исследователи продолжают набирать дополнительных участников испытаний, чтобы понять, какие пациенты с инсультом могут получить наибольшую пользу от этой терапии и как оптимизировать протоколы стимуляции для различных уровней тяжести. Кроме того, стартап Reach Neuro, основанный Питтом и CMU, работает над внедрением терапии в клиническое применение. Марк Пауэлл, доктор философии, Reach Neuro Inc.; Нихил Верма, бакалавр Университета Карнеги-Меллон; и Эринн Соренсен, бакалавр из Питта, являются соавторами. Дополнительными авторами исследования являются Эрик Карранса, бакалавр наук, Эми Боос, магистр наук, Дэрил Филдс, доктор медицинских наук, доктор философии, Сувик Рой, бакалавр наук, Скотт Энсел, бакалавр наук, Джеффри Бальзер, доктор философии, Роберт Фридлендер, доктор медицинских наук, Джордж Виттенберг, доктор медицинских наук, Ли Фишер, доктор философии, и Питер Герстен, доктор медицинских наук, все из Питта; Беатрис Барра, доктор философии Нью-Йоркского университета; Джефф Голдсмит, доктор философии Колумбийского университета; и Джон Кракауэр, доктор философии из Университета Джонса Хопкинса. Исследование, о котором сообщается в этом пресс-релизе, было поддержано инициативой NIH BRAIN Initiative под номером награды UG3NS123135. Ответственность за содержание несут исключительно авторы, и оно не обязательно отражает официальную точку зрения Национальных институтов здравоохранения. Дополнительную поддержку исследованиям оказали кафедра неврологической хирургии и кафедра физической медицины и реабилитации Питта, а также кафедра машиностроения и Институт нейробиологии Университета Карнеги-Меллон. Доктора. Капогроссо, Герстен и Пирондини имеют финансовые интересы в компании Reach Neuro, Inc., которая заинтересована в технологии, оцениваемой в этом исследовании. Эти финансовые конфликты интересов проверяются и регулируются Питтсбургским университетом в соответствии с его Политикой в ​​отношении конфликтов интересов в исследованиях.