Томасу Т. было всего 25 лет, когда серьезная авария на мотоцикле мгновенно изменила его жизнь. Врачи диагностировали у него параплегию после травмы спинного мозга в поясничной области. С тех пор молодой человек прикован к инвалидной коляске.
Диагноз параплегии стал шоком, и только в течение месячного периода реабилитации Томас Т. смог смириться со своим состоянием. У таких пациентов, как он, в настоящее время нет шансов на выздоровление, поскольку до сих пор не существует эффективного курса лечения для улучшения двигательной функции среди людей с тяжелыми формами инвалидности.Теперь консорциум европейских исследовательских институтов и компаний хочет буквально поставить больных на ноги. В рамках проекта ЕС NEUWalk, на который было выделено финансирование в размере около девяти миллионов евро, исследователи работают над новым методом лечения, предназначенным для восстановления двигательной функции у пациентов с тяжелыми травмами спинного мозга.
Этот метод основан на электрической стимуляции нервных путей спинного мозга. «В травмированной области нервные клетки были повреждены до такой степени, что они больше не получают полезную информацию от мозга, поэтому стимуляция должна осуществляться под ней», — объясняет доктор Петер Депемпл, руководитель отдела в Fraunhofer Филиал Института химической технологии в Майнце (IMM) и координатор проекта NEUWalk. Для этого Депемпл и его команда разрабатывают гибкие, тонкие как пластинки микроэлектроды, которые имплантируются в позвоночный канал спинного мозга. Эти многоканальные электроды стимулируют нервные пути электрическими импульсами, которые генерируются нейростимулятором, управляемым микропроцессором. «Различные электроды массива расположены вокруг нервных корешков, ответственных за передвижение. Посредством подачи серии импульсов мы можем активировать эти нервные корешки в правильном порядке, чтобы вызвать последовательность движений и поддержать двигательную функцию», — говорит Депемпл.
Исследователи из консорциума уже успешно провели испытания на крысах, у которых спинной мозг не был полностью перерезан. Помимо стимуляции спинного мозга, крысы прошли курс лечения и реабилитации. После этого животные смогли не только ходить, но и бегать, подниматься по лестнице и преодолевать препятствия. «Мы могли запускать определенные движения, подавая определенные последовательности импульсов на различные электроды, имплантированные в спинной мозг», — говорит Депемпл.
Ученый-исследователь и его команда считают, что тот же подход может помочь людям снова ходить. «Мы надеемся, что сможем передать результаты наших испытаний на животных людям. Конечно, люди, получившие травмы спинного мозга, по-прежнему будут ограничены, когда речь идет о спорте или ходьбе на длинные дистанции. Первоочередной задачей является обеспечение дайте им определенную степень независимости, чтобы они могли передвигаться по квартире и, например, заботиться о себе, или ходить на короткие расстояния, не требуя посторонней помощи », — говорит Детемпл.
Этим летом исследователи из проекта NEUWalk намерены опробовать свою систему на двух пациентах. В этом случае пациенты не полностью страдают параличом нижних конечностей, а это означает, что связь между мозгом и ногами все еще ограничена.
В настоящее время ученые работают над имплантатами, специально подобранными для этого вмешательства. «Однако, даже если оба испытания будут успешными, пройдет еще несколько лет, прежде чем система будет готова к общему рынку. Во-первых, метод должен пройти клинические исследования и продемонстрировать свою эффективность среди более широкой группы пациентов», — говорит он. Истощение.
Электрическая стимуляция спинного мозга для облегчения болезни ПаркинсонаПациенты с болезнью Паркинсона также могут получить пользу от нервных протезов.
Наиболее известные симптомы заболевания — это дрожь, сильный мышечный тремор и короткая сутулая походка, которая сильно влияет на подвижность пациентов. До сих пор это нейродегенеративное заболевание в основном лечили агонистами дофамина — лекарствами, которые химически имитируют эффекты дофамина, но часто приводят к серьезным побочным эффектам при приеме в течение более длительного периода времени.
Когда болезнь переходит в запущенную стадию, врачи часто обращаются к глубокой стимуляции мозга. Это включает в себя сложную операцию по имплантации электродов в определенные части мозга, чтобы нервные клетки в этой области можно было стимулировать или подавлять по мере необходимости. В проекте NEUWalk исследователи работают над симуляцией электрического спинного мозга — в целом менее опасным вмешательством, которое, однако, должно облегчить симптомы болезни Паркинсона столь же эффективно. «Первоначальные испытания на животных дали очень многообещающие результаты», — говорит Детемпл.Исследователи из Майнца будут на выставке измерений Sensor + Test 2014 в Нюрнберге, чтобы продемонстрировать свои нейронные протезы.
К ним относятся имплантируемые микроэлектродные датчики, управляемые микропроцессорами, а также жесткие многоканальные датчики, которые можно использовать для регистрации электрофизиологических сигналов и стимуляции нервных структур.