Zdolność do wykonywania prostych codziennych czynności może mieć duże znaczenie w życiu człowieka, zwłaszcza w przypadku osób z uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Zespół naukowców pod kierownictwem UCLA donosi, że sześć osób z poważnymi urazami rdzenia kręgowego - w tym trzy całkowicie sparaliżowane - po raz pierwszy od lat odzyskało władzę w rękach i palcach po poddaniu się niechirurgicznej, nieinwazyjnej procedurze stymulacji rdzenia kręgowego opracowanej przez badaczy.

Na początku badania, trzech uczestników nie mogło w ogóle poruszać palcami, żaden nie mógł przekręcić klamki jedną ręką lub odkręcić nakrętki od plastikowej butelki z wodą. Każdy z nich miał również duże trudności z używaniem telefonu komórkowego. Po zaledwie ośmiu prowadzonych przez naukowców sesjach treningowych z wykorzystaniem stymulacji rdzeniowej, u wszystkich sześciu osób nastąpiła znaczna poprawa. Uczestnicy badania mieli przewlekły i ciężki paraliż od ponad roku, a niektórzy od ponad 10 lat.

Od czasu przed pierwszą sesją do końca ostatniej, uczestnicy poprawili swoją siłę chwytu.

- Mniej więcej w połowie sesji mogłam otworzyć drzwi do sypialni lewą ręką po raz pierwszy od czasu mojego urazu i mogłam otworzyć nowe butelki z wodą, podczas gdy wcześniej ktoś inny musiał to robić za mnie - powiedziała Cecilia Villarruel, jedna z uczestniczek, której uraz był wynikiem wypadku samochodowego, do którego doszło 13 lat wcześniej. - Większość osób po urazie rdzenia kręgowego mówi, że chce po prostu znów chodzić do łazienki jak normalny człowiek - dodała. - Małe osiągnięcia, takie jak otwieranie słoików, butelek i drzwi, umożliwiają osiągnięcie poziomu niezależności i samodzielności, który jest dość satysfakcjonujący i ma głęboki wpływ na życie ludzi.

Oprócz odzyskania możliwości posługiwania się palcami, uczestnicy badania odnieśli również inne korzyści zdrowotne, w tym poprawili ciśnienie krwi, funkcjonowanie pęcherza moczowego, układu krążenia oraz zdolność do siedzenia w pozycji wyprostowanej bez podparcia.

- W ciągu dwóch lub trzech sesji wszyscy zaczęli wykazywać znaczącą poprawę i od tego momentu nadal się rozwijali - powiedział główny autor badania, naukowiec z UCLA Parag Gad.

- Po zaledwie ośmiu sesjach mogli robić rzeczy, których nie byli w stanie robić od lat - powiedział V. Reggie Edgerton, starszy autor badań i profesor biologii integracyjnej i fizjologii, neurobiologii i neurochirurgii z UCLA.

- Jest to największe odnotowane odzyskanie możliwości używania rąk, jakie odnotowano u pacjentów z tak poważnymi urazami rdzenia kręgowego - powiedział Edgerton.

Naukowcy umieścili elektrody na skórze, aby stymulować obwody rdzenia kręgowego. Swoją metodę nazwali "przezskórnym umożliwieniem kontroli motorycznej" lub w angielskim skrócie "tEmc". W stymulacji prąd elektryczny jest aplikowany z różną częstotliwością i intensywnością do określonych miejsc na rdzeniu kręgowym.

Podczas sesji treningowych uczestnicy ściskali mały przyrząd do chwytania 36 razy (18 razy każdą ręką) i utrzymywali swój chwyt przez trzy sekundy - badacze mierzyli ilość użytej przez nich siły. Trening składał się z dwóch sesji tygodniowo przez cztery tygodnie - każda z ośmiu sesji trwała około 90 minut.

- Połączenie stymulacji rdzenia kręgowego i treningu z rękami pozwala im odzyskać utraconą funkcję - powiedział Gad. - Byli mniej zależni od swoich opiekunów, mogli sami się karmić i ubierać - dodał.

Dwie z sześciu osób wróciły do laboratorium Edgertona 60 dni po zakończeniu treningu i zachowały siłę chwytu - mogły przekręcić klamkę jedną ręką, odkręcić kapsel od butelki i użyć widelca jedną ręką (cztery pozostałe osoby nie powróciły do laboratorium. Badani mieszkają w Nowym Jorku, Minnesocie i innych miejscach).

Badania zostały opublikowane online w 2018 roku w Journal of Neurotrauma.

Według Fundacji Christophera i Dany Reeve'ów ponad 1,2 miliona Amerykanów żyje z paraliżem spowodowanym urazami rdzenia kręgowego. Setki tysięcy ludzi w Stanach Zjednoczonych straciło kontrolę nad ważnymi funkcjami ciała w wyniku takich urazów, w tym nad rękami i palcami.

- Poprawa funkcji ręki może oznaczać różnicę między koniecznością całodobowej opieki a bardziej niezależnym życiem - powiedział Peter Wilderotter, prezes i dyrektor generalny Fundacji Reeve'ów. - Te odkrycia przynoszą wielką nadzieję tym, którym powiedziano, że powrót do zdrowia po paraliżu będzie niemożliwy. W miarę odkrywania nowych i przełomowych rozwiązań, staje się jasne, że słowo 'niemożliwe' nie dotyczy już urazów rdzenia kręgowego.

Zespół badawczy Edgertona pracował z ponad dwoma tuzinami osób z ciężkimi urazami rdzenia kręgowego, z których zdecydowana większość wykazała znaczną poprawę.

Prawie wszyscy uważali, że jedynymi osobami, które mogą odnieść korzyści z leczenia, są osoby, które doznały urazu w okresie krótszym niż rok - do niedawna panował taki właśnie dogmat. Teraz wiemy, że jest on nieaktualny - powiedział Edgerton, który jest również związany z Centrum Neuronauki i Medycyny Regeneracyjnej Uniwersytetu Technologicznego w Sydney w Australii. - Wszyscy nasi badani byli sparaliżowani przez ponad rok. Wiemy, że u dużego odsetka uczestników, którzy doznali poważnych obrażeń, możemy poprawić jakość ich życia.

Edgerton stara się o zatwierdzenie przez FDA urządzenia do kontroli motorycznej, aby mogło być ono używane przez kliniki rehabilitacyjne i inne. Jest on w stanie przyjąć do swojego programu badawczego tylko niewielką liczbę osób.

Metoda stymulacji kręgosłupa jest niedroga, nie wymaga operacji i może być stosowana w biednych społecznościach i krajach bez zaawansowanego zaplecza medycznego - "a efekty są pod pewnymi względami, jak sądzimy, lepsze niż operacja" - skomentował Edgerton.

- Odbieram wiele krytyki za dawanie 'fałszywej nadziei', ale podążamy tam, gdzie nauka każe nam iść i po prostu podajemy wyniki badań - kontynuuje. - Wszystko mówi nam, że układ nerwowy jest o wiele bardziej adaptacyjny niż to, za jakiego go uznaliśmy i może się uczyć na nowo i odzyskać sprawność po ciężkim urazie.

Współautorami projektu są: Sujin Lee (lekarz z Veterans Affair Healthcare System Spinal Cord Injury and Disorders Center w Long Beach), Nicholas Terrafranca (dyrektor generalny NeuroRecovery Technologies - firmy technologii medycznej, której Edgerton jest współzałożycielem, a która pomaga przywrócić ruch u pacjentów z paraliżem), Hui Zhong (naukowiec w laboratorium Edgertona), Amanda Turner (była asystentka administracyjna Edgertona, która pomagała w rekrutacji i selekcji uczestników badań) oraz Jurij Gerasimenko (dyrektor laboratorium fizjologii ruchu w rosyjskim Instytucie Pawłowa i pracownik naukowy wydziału biologii integracyjnej i fizjologii UCLA).

Badania zostały sfinansowane przez Fundację Christophera i Dany Reeve'ów, Narodowy Instytut Obrazowania Biomedycznego i Bioinżynierii przy Narodowym Instytucie Zdrowia, Fundację Dany i Alberta R. Broccoli oraz Fundację Walkabout.

Źródło: UCLA

Fale ultradźwiękowe aplikowane do poszczególnych części mózgu okazały się zdolne do zmiany nastroju pacjenta. Badania przeprowadzone przez zespół z University of Arizona mogą pewnego dnia doprowadzić do opracowania nielekowych metod leczenia takich schorzeń jak depresja.

Badania opierały się na fakcie, że ultradźwięki wibrują w megahercach z prędkością około 10 milionów drgań na sekundę - mniej więcej w tym samym tempie, w jakim rezonują mikrotubule (struktury białkowe w mózgu związane z nastrojem).

Ultradźwięki są szerzej stosowane do obrazowania struktur anatomicznych za pomocą echa impulsowego, w tym płodów w łonie matki, serca, nerek i innych narządów.

Zespół naukowców kierowany przez dr Stuarta Hameroffa, profesora uniwersyteckich wydziałów anestezjologii i psychologii oraz dyrektora Centrum Badań nad Świadomością, zainteresował się zastosowaniami ultradźwięków po przeczytaniu badań na zwierzętach przeprowadzonych przez jego znajomego z Virginia Polytechnic Institute.

Po zapoznaniu się z wynikami Hameroff postanowił wypróbować tę technikę na ochotnikach cierpiących na przewlekły ból, ale nie wcześniej niż na samym sobie. Umieścił przetwornik ultradźwiękowy przy swojej głowie na 15 sekund, jednak początkowo nie odczuł żadnego efektu. - Po około minucie zacząłem się czuć jak po wypiciu martini - powiedział.

Podniosły nastrój Hameroffa utrzymywał się przez godzinę lub dwie, ale był on świadomy, że mógł to być efekt placebo. Aby dokładniej przetestować tę hipotezę, rozpoczął podwójnie ślepe badanie kliniczne - ostatecznie opublikowane w czasopiśmie Brain Stimulation - z udziałem pacjentów cierpiących na przewlekły ból, w którym ani lekarz, ani pacjent nie wiedzieli, czy urządzenie ultradźwiękowe zostało włączone.

Pacjenci, którzy zostali poddani działaniu ultradźwięków, zgłaszali poprawę nastroju przez okres do 40 minut po zabiegu. Ci zaś, którzy nie byli poddani działaniu ultradźwięków przezczaszkowych, nie zgłaszali żadnej różnicy w nastroju.

Technika ta może być stosowana jako alternatywa dla przezczaszkowej stymulacji magnetycznej w leczeniu depresji klinicznej. Wibracje ultradźwiękowe są niewyczuwalne podczas przechodzenia przez ciało, w przeciwieństwie do fal magnetycznych, które pacjenci mogą odczuwać jako poruszające się w głowie.

Hameroff zatrudnił dwóch kolegów z wydziału psychologii - Jaya Sanguinettego i Johna Allena - aby udoskonalić technikę do stosowania u pacjentów z depresją, początkowo z wykorzystaniem studentów-ochotników.

Doszli oni do wniosku, że najbardziej prawdopodobnym sposobem na wywołanie pozytywnych zmian nastroju u pacjentów jest 30-sekundowy wybuch o częstotliwości 2 megaherców. Osoby leczone w ten sposób zgłaszały "uczucie lekkości lub szczęścia, trochę większe skupienie i koncentrację" - relacjonuje Sanguinetti. Od tego czasu przeprowadzili oni podwójnie ślepą próbę kliniczną, aby wykluczyć efekt placebo, której wyniki są obecnie analizowane.

Sanguinetti twierdzi, że poprawa nastroju następuje, ponieważ ultradźwięki "zwiększają prawdopodobieństwo, że neurony w częściach mózgu związanych z nastrojem będą się uruchamiać".

Ultradźwięki działają na błony neuronów i wspomniane wcześniej mikrotubule. - Ponieważ mikrotubule są ściśle związane z plastycznością synaptyczną i teoretycznie biorą udział w uczeniu się, zapamiętywaniu i świadomym przeżywaniu, ultradźwięki przezczaszkowe mogą być stosowane w różnych zaburzeniach psychicznych i neurologicznych, w tym w depresji, urazowym i niedotlenieniowym uszkodzeniu mózgu, udarze mózgu, uczeniu się, chorobie Alzheimera, zaburzeniach psychicznych i zmianach stanów świadomości - podsumowują autorzy badania.

Naukowcy współpracują z firmą Neurotrek, aby opracować urządzenie, które mogłoby celować w konkretne części mózgu za pomocą ultradźwięków.

Źródło: Wired

Free Joomla! template by L.THEME