Этот имплант помог двум пациенткам, перенесшим инсульт, вновь двигать руками

Инсульт возникает, когда кровоснабжение в головном мозге блокируется или происходит разрыв кровеносного сосуда. В зависимости от того, насколько сильно и в каком месте поврежден мозг, это может привести к таким нарушениям, как паралич и слабость, а также проблемы с речью, мышлением и памятью.

В течение полугода пациент может выздороветь. Затем наступает хроническая стадия, и шансы на улучшение невелики. На этой стадии находились обе пациентки, участвовавшие в исследовании.

Ученые хотели выяснить, можно ли восстановить функции мышц рук и кистей с помощью слабого электрического тока, направленного в определенные точки спинного мозга. Результаты опубликованы в журнале Nature Medicine.

В ходе эксперимента двум пациенткам имплантировали тонкие металлические электроды вдоль верхней части спинного мозга, чтобы воздействовать на нервы, контролирующие мышцы рук и кистей. Внешние кабели электродов подключили к лабораторной системе стимулирования.

Фото в тексте: Тим Бетлер

Одна из участниц эксперимента — 33-летняя Хизер Рендулик, у которой парализовало левую часть тела из-за инсульта в 2012 году. Когда систему активировали, впервые почти за десять лет девушка смогла полностью разжать и сжать левую руку. Вторая пациентка — 47-летняя женщина с более тяжелыми нарушениями, которая перенесла инсульт три года назад.

Лабораторные испытания проходили в течение четырех недель. Пациентки выполняли различные задачи: собирали шарики, поднимали банку с супом и открывали замок.

У Рендулик наблюдалось большее улучшение, чем у второй пациентки. Тем не менее стимуляция помогла обеим женщинам повысить мышечную силу и диапазон движений. По словам Рендулик, когда устройство было включено, она чувствовала в руке легкую и безболезненную вибрацию. 

Участницы не могли использовать стимуляцию за пределами лаборатории. Тем не менее даже дома Рендулик замечала, что ее двигательные способности изменились. К примеру, она могла схватить левой рукой дверцу холодильника и открыть ее.

Почему это работает

По мнению исследователей, стимуляция спинного мозга помогает «усилить сигнал». Дело в том, что у тех, кто перенес инсульт, имеются повреждения головного мозга, из-за чего нарушена передача сигналов к конечностям. Однако эти повреждения редко бывают полными: некоторые сигналы по-прежнему проходят.

Фото в тексте: Тим Бетлер

Сенсорные нервы в конечностях посылают сигналы двигательным нейронам в спинном мозге, который, в свою очередь, передает их в головной. Затем мозг сообщает мышцам рук и кистей о том, что нужно двигаться. Стимулируя эти нервы с помощью электроимпульсов, ученым, по-видимому, удалось усилить нейронные сигналы, чтобы лучше активировать пораженные мышцы.

Итоги

Исследование тестировало лишь краткосрочное влияние стимуляции, поэтому четыре недели устройство пришлось удалить. Рендулик сообщает, что положительный эффект сохранялся в течение нескольких недель — это удивило ученых.

В рамках краткосрочного исследования технологию протестируют еще на шести пациентах. Затем исследователи начнут долгосрочное, чтобы оценить эффект стимуляции в течение нескольких месяцев. На этот раз участники получат полностью имплантируемую систему и смогут пользоваться ею дома.

Марко Капогроссо, автор исследования и доцент кафедры нейрохирургии Питтсбургского университета, и его коллеги из Университета Карнеги-Меллона запустили компанию Reach Neuro. Они надеются, что в будущем смогут вывести эту технологию на рынок.

Источник.

Фото на обложке: Unsplash