Стимуляция гипоталамуса может восстановить способность ходить у парализованных пациентов

Прочитано: 102 раз(а)


Исследователи из EPFL и Университетской больницы Лозанны (CHUV) под руководством профессоров Грегуара Куртина и Жоселин Блох достигли важного этапа в лечении травм спинного мозга (SCI). Применив глубокую стимуляцию мозга (DBS) к неожиданной области мозга — латеральному гипоталамусу (LH), — команда улучшила восстановление движений нижних конечностей у двух человек с частичной SCI, значительно улучшив их автономию и благополучие.

Вольфганг Йегер, 54-летний житель Каппеля, Австрия, с 2006 года находится в инвалидном кресле после того, как в результате несчастного случая на лыжах он получил травму спинного мозга. Участвуя в клиническом исследовании, он на собственном опыте убедился, как глубокая стимуляция мозга может восстановить его подвижность и независимость.

«В прошлом году во время отпуска мне не составило труда пройти пару шагов вниз и обратно к морю, используя стимуляцию», — поделился Йегер, описывая новообретенную свободу, которую ему дала DBS. Помимо ходьбы, терапия улучшила выполнение повседневных задач. «Я также могу дотянуться до вещей в шкафах на кухне».

DBS — это хорошо зарекомендовавшая себя нейрохирургическая техника, которая подразумевает имплантацию электродов в определенные области мозга для модуляции нейронной активности. Традиционно DBS использовался для лечения двигательных расстройств, таких как болезнь Паркинсона и эссенциальный тремор, путем воздействия на области мозга, отвечающие за двигательный контроль.

Однако применение DBS к латеральному гипоталамусу для лечения частичного паралича является новым подходом. Сосредоточившись на LH, исследователи из .NeuroRestore затронули неожиданный нейронный путь, который ранее не рассматривался для восстановления моторики.

В исследовании, опубликованном в Nature Medicine , не только DBS показала немедленные результаты в улучшении ходьбы во время реабилитации, но и пациенты также показали долгосрочное улучшение, которое сохранялось даже после отключения стимуляции. Эти результаты свидетельствуют о том, что лечение способствовало реорганизации остаточных нервных волокон, что способствует устойчивым неврологическим улучшениям.

«Это исследование показывает, что мозг необходим для восстановления после паралича. Удивительно, но мозг не способен в полной мере использовать нейронные проекции, которые сохраняются после травмы спинного мозга.

«Здесь мы обнаружили, как задействовать небольшую область мозга, которая, как известно, не участвует в процессе ходьбы, чтобы задействовать эти остаточные связи и улучшить неврологическое восстановление у людей с повреждением спинного мозга», — говорит Кортин, профессор нейронауки в EPFL, Университетской больнице Лозанны (CHUV) и UNIL, а также содиректор центра .NeuroRestore.

Фундаментальная нейронаука в сочетании с нейрохирургической точностью

Успех этой терапии DBS зависел от двух взаимодополняющих подходов: открытий, сделанных с помощью новых методик в исследованиях на животных, и перевода этих открытий в точные хирургические методы на людях. Для операции исследователи использовали детальное сканирование мозга, чтобы направлять точное расположение небольших электродов в мозге, выполненное Блохом в CHUV, пока пациент полностью бодрствовал.

«Как только электрод был установлен и мы провели стимуляцию, первая пациентка сразу сказала: «Я чувствую свои ноги». Когда мы увеличили стимуляцию, она сказала: «Я чувствую желание ходить!» Эта обратная связь в реальном времени подтвердила, что мы выбрали правильную область, даже если эта область никогда не была связана с контролем ног у людей.

«В этот момент я понял, что мы стали свидетелями важного открытия в области анатомической организации функций мозга», — говорит Блох, нейрохирург и профессор Университетской больницы Лозанны (CHUV), UNIL и EPFL, а также содиректор центра .NeuroRestore.

Роль латерального гипоталамуса в восстановлении ходьбы

Выявление ЛГ как ключевого игрока в восстановлении моторики после паралича само по себе является важным научным открытием, учитывая, что этот регион традиционно ассоциировался только с такими функциями, как возбуждение и питание.

Этот прорыв возник в результате разработки новой многоэтапной методологии, которая началась с анатомического и функционального картирования всего мозга для установления роли этой области в ходьбе, за которым последовали эксперименты на доклинических моделях для установления точных контуров, участвующих в восстановлении. В конечном итоге эти результаты привели к клиническим испытаниям на людях.

«Именно фундаментальное исследование, посредством создания подробных карт всего мозга, позволило нам идентифицировать латеральный гипоталамус в восстановлении ходьбы. Без этой основополагающей работы мы бы не раскрыли неожиданную роль, которую эта область играет в восстановлении ходьбы», — говорит Джордан Сквейр, ведущий автор исследования.

Передовая платформа визуализации в Центре Висса сыграла решающую роль в этом исследовании, предоставив возможности визуализации с высоким разрешением, которые позволили команде составить карту анатомической и функциональной активности нейронов по всему мозгу, что позволило идентифицировать латеральный гипоталамус.

Сочетание DBS с имплантацией позвоночника для улучшения восстановления

Эти замечательные результаты открывают путь для новых терапевтических приложений для улучшения восстановления после SCI. Будущие исследования будут изучать интеграцию DBS с другими технологиями, такими как спинальные имплантаты, которые уже показали свой потенциал в восстановлении движения после SCI.

«Объединение наших двух подходов — стимуляции мозга и позвоночника — позволит предложить более комплексную стратегию восстановления для пациентов с повреждениями спинного мозга», — говорит Кортин.

Стимуляция гипоталамуса может восстановить способность ходить у парализованных пациентов



Новости партнеров