瘫痪病人走后再针对性的脊髓刺激

三名截瘫患者持续多年前颈脊髓损伤现在可以借助拐杖行走或沃克感谢新康复协议结合腰椎脊髓电刺激和目标weight-assisted疗法。

这一最新研究,称为STIMO(刺激运动地面),建立一个新的框架来提高康复治疗脊髓损伤。所有患者自愿参与这项研究恢复控制的腿部肌肉瘫痪多年。与两个独立的发现研究最近发表在美国类似的概念,神经功能是显示持续超出培训即使电刺激。STIMO研究中,由瑞士洛桑联邦理工(EPFL)和在瑞士洛桑大学医院(CHUV),发表在2018年11月1日自然和自然神经科学的问题。

深刻理解的机制

“我们的研究结果是基于底层机制的深入了解,我们通过多年的研究在动物模型。因此我们能够实时模拟大脑如何自然地激活脊髓,”格雷瓜尔·库尔蒂纳EPFL神经科学家说。

“所有的病人可以行走一周内使用体重支持。我立刻意识到,我们在正确的道路,“添加CHUV神经外科医生Jocelyne布洛克,手术植入的病人。

“电刺激的具体时间和地点是至关重要的对病人产生预期的运动的能力。这时空的巧合,触发新的神经连接的增长,”库尔说。

瑞士手表一样精确

本研究达到一个前所未有的电刺激脊髓的精度水平。“目标刺激必须是瑞士手表一样精确。在我们的方法中,我们植入电极的数组脊髓,允许我们目标个人腿部肌肉群,”布洛赫解释道。”选择的电极配置激活脊髓的特定区域,模仿大脑的信号将产生行走。”

病人所面临的挑战是学会如何协调他们的大脑的意图就要与有针对性的电刺激。但这并没有花很长时间。“所有这三个研究参与者能够走路体重支持校准的只有一个星期后,和自愿肌肉控制在五个月的培训极大的提高”,库尔说。“人类的神经系统反应比我们预期的更深刻的治疗。”

帮助大脑帮助自己

新的康复协议在此基础上有针对性的脑科学改善神经功能,允许参与者积极训练自然地面行走功能广泛的时间在实验室里,而非被动exoskeleton-assisted等培训。

康复会议期间,三个参与者可以免提行走超过一公里的帮助下针对电刺激和一个智能bodyweight-support系统。此外,他们没有表现出腿部肌肉疲劳,所以没有走质量恶化。这些长,高强度训练证明触发活动依赖性可塑性的关键——神经系统神经纤维重组的内在能力,导致改善运动功能电刺激时甚至关闭。

之前的研究使用更多的实证方法,比如连续电刺激协议,表明少数截瘫患者确实可以采取措施的帮助下行走艾滋病和电刺激,但只有一小段距离,只要刺激。一旦刺激是关闭的,病人立即回到他们以前的瘫痪状态,不再能够激活腿部运动。

下一个步骤

启动,GTX公司医疗,由库尔和布洛赫,共同将使用这些结果来开发定制的脑科学,目的是将这个康复范式转变为一个治疗在医院和诊所无处不在。“我们正在建造下一代脑科学也将测试具有抑制受损,延伸很早就当复苏的潜力是高和神经肌肉系统尚未经历了长期瘫痪后的萎缩。我们的目标是开发一个广泛可治疗,”库尔补充道。

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引用:

瓦格纳,f . B。、Mignardot J.-B。Goff-Mignardot, c . g . L。Demesmaeker, R。科米人,年代。Capogrosso, M。…库,g (2018)。有针对性的脑科学恢复走在人类脊髓损伤。自然,563 (7729),65。https://doi.org/10.1038/s41586 - 018 - 0649 - 2