در کارآزمایی بالینی STIMO، یک برنامه پنج ماهه توانبخشی عصبی به او کمک کرد تا با کمک واکر چرخ جلو از طریق تحریک الکتریکی اپیدورال هدفمند نخاع، توانایی گام برداشتن به جلو را دوباره به دست آورد.
مهمتر از آن، بهبودهای عصبی او حتی پس از خاموش کردن پل ادامه داشت.
برای این منظور، ابتدا محققان از توموگرافی کامپیوتری (CT) و مغناطیسی مغزی (MEG) برای به دست آوردن داده های تصویربرداری عملکردی و تشریحی استفاده کردند که به آنها کمک کرد مناطق قشر مغز را شناسایی کنند که به شدت به قصد حرکت هر دو اندام تحتانی پاسخ می دادند.
دوم، آنها با موفقیت روش‌هایی را برای کالیبراسیون سریع و پایدار پیوند ایجاد کردند که بیمار را قادر می‌سازد تا BSI را در خانه خود عمل کند. سوم، این چارچوب رمزگشایی مغز استحکام و ثبات مشابهی را در دو بیمار تتراپلژی دیگر نشان داده است.
مطالعه: پیاده روی طبیعی پس از آسیب نخاعی با استفاده از رابط مغز و ستون فقرات. اعتبار تصویر: ALPAPROD/Shutterstock.com
زمینه
اول، آنها اصول فیزیولوژیکی حاکم بر تحریک الکتریکی اپیدورال نخاع را در همه افراد دارای صدمات کامل (یا ناقص) تأیید کرده اند.
طی 40 جلسه توانبخشی عصبی، از جمله جلسات فیزیوتراپی، شرکت‌کننده راه رفتن، تعادل و مدیریت حرکات تک مفصلی را با BSI انجام داد.
این شرکت‌کننده را قادر می‌سازد تا در طی پنج دقیقه پس از کالیبره کردن، به افزایش پنج برابری در فعالیت ماهیچه‌های فلکسور لگن دست یابد تا گشتاوری با دقت 97 درصد در مقایسه با تلاش‌های بدون BSI ایجاد کند.
این چارچوب BSI در نهایت شرکت‌کننده را قادر می‌سازد تا هفت ایالت را کنترل کند. شرکت‌کننده به تدریج حرکت هر مفصل را به صورت دوطرفه با دقت 7±74 درصد کنترل کرد و تأخیر رمزگشا به 1.1 ثانیه برای هفت حالت پایین بود.
آسیب‌های نخاعی که نورون‌های نخاع لومبوساکرال را مختل می‌کنند، دستورات اجرایی مشتق شده از مغز را که برای فعال کردن راه رفتن ضروری است، قطع می‌کند. در نتیجه فرد دچار فلج شدید (و دائمی) می شود.
در مورد این مطالعه
شرکت‌کننده همچنین در تمام ارزیابی‌های بالینی مرسوم، به‌عنوان مثال، آزمایش پیاده‌روی شش دقیقه‌ای که توسط فیزیوتراپیست‌هایی که به مطالعه نابینا شده بودند، بهبود قابل توجهی نشان داد. تیم مطالعه با شرکت کننده به مدت سه سال پیگیری کرد.
نتیجه گیری
این BSI شامل سیستم‌های ضبط و تحریک کاملاً کاشته‌شده است که ارتباط مستقیمی بین فعالیت قشر مغز و مدولاسیون آنالوگ برنامه‌های تحریک الکتریکی اپیدورال ایجاد می‌کند که فعال‌سازی عضلات اندام تحتانی را تنظیم می‌کند تا به بازیابی ایستادن و راه رفتن پس از فلج ناشی از آسیب نخاعی کمک کند.
در مقاله‌ای که اخیراً در نیچر منتشر شده است، محققان یک پل دیجیتال بی‌سیم پیشگامانه ایجاد کردند که به بیمار تتراپلژی مزمن کمک کرد تا به طور طبیعی در زمین‌های پیچیده راه برود.
علیرغم استفاده از تحریک در خانه به مدت نزدیک به سه سال، بهبودی عصبی او بهبود یافت، بنابراین، او در STIMO-BSI ثبت نام کرد.
پل دیجیتال، کاشت جراحی مغز و اعصاب و کالیبراسیون آن
مدل دروازه‌ای آن احتمال قصد حرکت یک مفصل را محاسبه می‌کند و مدل چند خطی دیگر مقیاس و جهت حرکت مورد نظر را پیش‌بینی می‌کند.
پیاده روی در زمین های پیچیده نیاز به فعال سازی متعادل و متوالی عضلانی دارد که از وزن بدن پشتیبانی می کند، حرکت می کند و اندام های تحتانی را به سمت چپ و راست می چرخاند. در واقع، توانایی تنظیم حرکات اندام برای غلبه بر موانع یا بالا رفتن از رمپ یا پله برای تحرک روزانه ضروری است.
علاوه بر این، این رابط بسیار قابل اعتماد مغز و ستون فقرات (BSI) که در عرض چند دقیقه کالیبره شده است، در طول یک سال، حتی در هنگام استفاده مستقل در خانه، پایدار ماند.
در واقع، ایجاد یک پل دیجیتال بین مغز و نخاع، آغاز فصل جدیدی در حوزه درمان نقص حرکتی است.