Тим Бетлер / UPMC и Школы медицинских наук Университета Питтсбурга
Импульсы электричества, доставленные в точное место на спинном мозге, помогли двум пациентам, перенесшим инсульт, восстановить контроль над поврежденной рукой и кистью, сообщает команда в журнале. Природная медицина.
Успех должен дать «большую надежду» сотням тысяч людей в США, которые стали инвалидами в результате инсульта, говорит доктор Уолтер Корошец, директор Национального института неврологических расстройств и инсульта, который помог финансировать исследование. .
По словам Корошец, результаты необходимо будет воспроизвести в более крупном исследовании, добавив, что до сих пор неясно, какие пациенты с инсультом получат наибольшую пользу от лечения.
Для 33-летней Хизер Рендулик, одной из пациенток исследования, лечение изменило жизнь.
Тим Бетлер / UPMC и Школы медицинских наук Университета Питтсбурга
Подростком Рендулич любил бегать и кататься на лошадях. Затем, начиная с 2011 года, у нее была серия инсультов, вызванных деформированными кровеносными сосудами в ее мозгу. Последний удар был самым тяжелым.
«Я проснулся и не мог пошевелить левой стороной тела, — говорит Рендулик.
Хирурги смогли удалить скопление кровеносных сосудов, которое вызвало у нее инсульт. Но ущерб был нанесен.
«Мне потребовалось почти два года, чтобы ходить самостоятельно без посторонней помощи», — говорит Рендулич, написавшая книгу о своем опыте.
В конце концов Рендулик смогла немного пошевелить рукой и кистью. Например, она могла сомкнуть руку, но не разжать ее. В результате она не могла сама завязать шнурки, открыть банку или нарезать овощи.
Тим Бетлер / UPMC и Школы медицинских наук Университета Питтсбурга
«Вы не представляете, для скольких вещей вам нужны две руки, пока у вас не будет только одной хорошей», — говорит она.
Итак, почти через десять лет после инсульта Рендулик вызвалась на исследование в Университете Питтсбурга.
Местные исследователи знали, что у большинства людей, таких как Рендулик, мозг все еще пытается послать сигналы через позвоночник к мышцам, которые контролируют руку и кисть. Марко Капогроссо, доцент кафедры нейрохирургии, говорит, что проблема в том, что эти сигналы очень слабые.
Тим Бетлер / UPMC и Школы медицинских наук Университета Питтсбурга
«Мы хотели улавливать эти слабые сигналы и, по сути, превращать их в функциональные выходы, чтобы человек мог добровольно контролировать свою руку», — говорит он.
Капогроссо и группа исследователей надеялись сделать это, посылая импульсы электричества к нервным клеткам позвоночника. Электричество делает эти нервные клетки более чувствительными или возбудимыми, что помогает сигналам от мозга доходить до мышц, которыми они управляют.
Тим Бетлер / UPMC и Школы медицинских наук Университета Питтсбурга
Когда команда попробовала это на животных, им удалось восстановить функцию руки и кисти.
«Если вы аккуратно разместите электроды внутри спинного мозга, вы сможете направить эту возбудимость на нужные вам мышцы», — говорит Капогроссо.
По его словам, команда была уверена, что их подход сработает на людях. «Но мы не ожидали того количества восстановления движения, которое мы наблюдали».
Тим Бетлер / UPMC и Школы медицинских наук Университета Питтсбурга
Рендулич был первым, кого они лечили. Хирург использовал большую иглу, чтобы поместить электроды в ее позвоночник. «У меня из спины свисали провода, — говорит она.
Позже в лаборатории исследователи включили стимуляцию. Эффект был немедленным.
«Я открывала свою руку так, как не делала это десять лет, и мой муж и моя мама были с нами, и мы все были в слезах», — говорит Рендулич.
Тим Бетлер / UPMC и Школы медицинских наук Университета Питтсбурга
Разницу легко увидеть в видео, снятом исследователями, которое показывает, как Рендулик пытается поднять банку супа.
Сначала «вы можете видеть, что она ничего не может сделать рукой», — говорит Эльвира Пирондини, доцент кафедры физической медицины и реабилитации. «Но когда стимуляция включена, она может дотянуться до супа, схватить банку и поднять ее».
Электрические импульсы также улучшили то, что теряют многие пациенты, перенесшие инсульт, — способность ощущать положение ее руки и кисти, не глядя на них, что исходит из своего рода шестого чувства, известного как «проприоцепция».
«Когда стимуляция была включена, ей было намного легче понять, где в пространстве находится ее рука». — говорит Пирондини.
Тим Бетлер / UPMC и Школы медицинских наук Университета Питтсбурга
Эффект стимуляции стал более драматичным в течение четырех недель, когда у каждого пациента были электроды в позвоночнике.
«Они начинают с того, что открывают руку, а к концу четырех недель могут делать все, что угодно», — говорит Капогроссо.
Кроме того, эффекты уменьшались, но не исчезали полностью при выключении стимуляции. Это говорит о том, что импульсы вызывают изменения в цепях, управляющих рукой и кистью, говорит Капогроссо, хотя неясно, как долго продлятся эти изменения.
В конце четырехнедельного исследования у обоих пациентов были сняты электроды. Но исследователи говорят, что планируют разработать систему, которую можно имплантировать на постоянной основе.
Обычно перевод такого рода технологий из лаборатории в широкое использование занимает много лет. Но в этом случае процесс, скорее всего, пойдет намного быстрее, потому что устройство, используемое для стимуляции позвоночника, уже одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для лечения пациентов с хронической болью.
«Эта технология имплантирована тысячам пациентов», — говорит Пирондини.
Стимуляция позвоночника также использовалась, чтобы помочь пациентам, парализованным в результате травмы позвоночника, восстановить способность ходить.
«Я не вижу никаких препятствий на пути к тому, чтобы довести это до [stroke] больных», — говорит Корошец.
Рендулич говорит, что ее опыт изменил ее взгляды на будущее, и она надеется стать первой в очереди на имплантацию стимулятора на постоянной основе.