Felçli Hastaların Ellerinin Yeniden Hareket Etmesine Yardımcı Olmak

Heather Rendulic, sol tarafını devre dışı bırakan bir felç geçirdiğinde 23 yaşındaydı. Deri yıllar sonra sol kolu ve eli ayakkabılarını bağlayamayacak, iki eliyle daktilo yazamayacak veya kendi yemeğini kesemeyecek kadar sakat kalmıştır.

Ancak olağanüstü bir ay boyunca, yenilikçi bir araştırmaya katılırken, birdenbire anahtarla bir asma kilit açabildi, İtalya haritası çizdi, soslu bir tavuk nugget’ı tabana bastı ve bir çatalla yedi – bunların hepsini sol eliyle yaptı.

“Aslında iki kolum varmış gibiydi, aman tanrım!” Bayan Rendulic geçenlerde söyledi.

Pittsburgh Üniversitesi ve Carnegie Mellon Üniversitesi’nden araştırmacılar, omuriliği boyunca elektrotlar yerleştirerek, farklı aktiviteler denerken elektrik stimülasyonu sağladı. Stimülasyon ile sol kolu daha fazla hareket kabiliyetine sahip oldu, parmakları daha fazla beceri kazandı ve kasıtlı hareketleri daha hızlı ve akıcı bir şekilde yapabildi.

Nature Medicine dergisinde Pazartesi günü yayınlanan çalışma, felçli hastaların kollarında ve ellerinde zayıflık ve felce yönelik omurilik stimülasyonunun ilk başarılı gösterimini temsil ediyor.

Çalışma küçüktü ve başlangıç ​​niteliğindeydi, sadece Bayan Rendulic ve başka bir hastayı kapsıyordu. Birkaç bilim adamı, tekniğin etkinliği ve uygulanabilirliği hakkında birçok sorunun devam ettiğini, ancak araştırmanın omurilik stimülasyonunun felç geçiren birçok insandan bazılarına sonunda yardımcı olabileceğini öne sürdüğünü söyledi.

Araştırmaya dahil olmayan Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü’nün klinik araştırma bölümünün program direktörü Dr. Lumy Sawaki-Adams, “Yaşam kalitesini iyileştirmek için çok büyük çıkarımlar olduğunu düşünüyorum” dedi. Yine de, “henüz o noktaya gelmediğimizi düşünürken pek çok insana umut vermediğimiz konusunda dikkatli olmalıyız” dedi.

Omurilik stimülasyonu, kronik ağrıyı tedavi etmek için onlarca yıldır kullanılmaktadır. Daha yakın zamanlarda, cerrahi olarak implante edilen elektrotlar yoluyla veya invaziv olmayan bir şekilde cilde yerleştirilen elektrotlar yoluyla stimülasyon sağlayan deneyler, omurilik yaralanması olan hastaların bacaklarında ve bazı durumlarda kollarında ve ellerinde hareketliliği yeniden kazanmalarına yardımcı olma konusunda umut vaat ettiğini göstermiştir.

Ancak nörolojik uzmanlar, kısmen hasarın yeri ve türündeki farklılıklar nedeniyle inme için yaklaşımın çoğunlukla keşfedilmemiş olduğunu söyledi.

Bir rehabilitasyon merkezi olan Shirley Ryan AbilityLab teknoloji ve yenilik merkezinin yönetici direktörü Arun Jayaraman, felç beyinde meydana geldiği için, beyin dışında stimülasyon uygulamanın “aynı paranın karşılığını vermeyeceği” varsayıldığını söyledi. Şikago’da. Kendisinin dahil olmadığı çalışmanın bu varsayıma karşı çıktığını, bunun yerine beyinden el ve kol kaslarına giden yol olan omurganın uyarılmasının bozulmuş uzuvlara yardımcı olabileceğini öne sürdüğünü söyledi.

Amerikan İnme Derneği’nin inme beyin sağlığı bilimi alt komitesinin başkan yardımcısı Dr. Karen Furie, her yıl dünya çapında 12 milyondan fazla insanın ve Amerika Birleşik Devletleri’nde yaklaşık 800.000 kişinin felç geçirdiğini söyledi.

Başlangıçta, hastalar tipik olarak yaklaşık altı ay fiziksel, mesleki ve diğer terapiler alıyor, ancak daha sonra genellikle platolarda ilerliyor.

Aynı zamanda Brown Üniversitesi Warren Alpert Tıp Fakültesi’nde nöroloji kürsüsü olan ve çalışmaya dahil olmayan Dr. Furie, “Yıllarca yaşlı ve uzun süredir devam eden engelleri olan insanlara sunacak neredeyse hiçbir şeyimiz yok” dedi.

Çalışmaya dahil olmayan Shirley Ryan AbilityLab Beyin İnovasyon Merkezi’nde görevli bir doktor olan Dr. Elliot Roth, felçli hastaların yaklaşık dörtte üçünün kollarında ve ellerinde bozulma, zayıflık veya felç yaşadığını söyledi. “Birçok insan için felçten kurtulma sürecinin en zor kısmıdır ve en yavaş iyileşme eğilimindedir” dedi.

Çalışmaya katılan hastalar, farklı inme türleri yaşamış ve değişen derecelerde bozulmaya sahipti. Bayan Rendulic’in felci, patlayan kan damarlarının neden olduğu hemorajik bir felçti. Araştırmacıların tanımlayamadığı 47 yaşındaki bir kadın olan daha ciddi şekilde bozulmuş diğer hasta, daha yaygın olan ve tıkanmış kan damarlarını içeren iskemik felç geçirdi.

Araştırmacılar, koldan ve elden nörosensoriyel liflerin omuriliğe girdiği yere karşılık gelen iki konuma sekiz elektrottan oluşan şeritler yerleştirdiler.

Pittsburgh Üniversitesi’nde nörolojik cerrahi profesörü olan Marco Capogrosso, yaklaşımın inmelerde bazı nöral alanların hasar görmemiş olmasından kaynaklandığını söyledi.

Araştırmayı fiziksel tıp ve rehabilitasyon profesörü Elvira Pirondini ile birlikte yöneten Dr. Capogrosso, “Yani, bu teknolojiyi nöral sinyalleri güçlendirecek şekilde geliştirebilirsek, belki kol ve el hareketini eski haline getirme şansımız olabilir” dedi. Pittsburgh Üniversitesi ve Carnegie Mellon’un Nörobilim Enstitüsü’nde makine mühendisliği profesörü olan Douglas Weber.

Araştırmacılar, haftanın beş günü, her gün dört saat boyunca stimülasyonu etkinleştirdi, her hasta için en uygun parametreleri belirlemek üzere kalibre etti ve onlardan çeşitli hareketler ve görevler denemelerini istedi. Hemen, etki fark edildi.

Bayan Rendulic, “Laboratuvardaki ilk gün ve onu ilk çalıştırdıklarında, bir sandalyede oturuyordum ve benden elimi açıp kapatmamı istediler ve bu benim için gerçekten zor bir şey,” dedi. Eşi ve annesi izlerken “Hemen elimi açıp kapatıyordum” dedi. “Hepimiz gözyaşlarına boğulduk”

Dört hafta boyunca, bir çorba kutusunu kavramak ve hareket ettirmek gibi giderek daha zorlu görevler verildi. Stimülasyonla sol eli, stimülasyon olmadan altı bloğa kıyasla, bir kutudaki bir bariyerin üzerinden 14 küçük blok hareket ettirdi.

Tipik olarak, bir şirketin insan kaynakları departmanında evde çalışan 33 yaşındaki Bayan Rendulic, sol eliyle bir kalemi kavramak gibi bir şey yapmaya çalıştığında, kolu “taştan yapılmış” gibi, neredeyse beyninden kopmuş gibi hisseder. dedi. Stimülasyonla “sanki beynim sol kolumu çok daha kolay bulabiliyordu.”

Sol eli neredeyse tamamen felçli olduğu için daha basit görevler verilen diğer hasta ise uzanma gibi becerilerde gelişme kaydetti.

Araştırmacılar ayrıca, hastaların özellikle kollarını ve ellerini hedef alan stimülasyondan ziyade bir tür plasebo etkisine yanıt verip vermediğini görmek için elektrotları rastgele etkinleştirerek bir “sahte” stimülasyonu test ettiler. Her ikisi de hedeflenen stimülasyonla daha iyi performans gösterdi.

Araştırmacılar, hastaların stimülasyonu hissettiklerini ancak ağrı, katılık veya güvenlik sorunlarına neden olmadığını bildirdi.

Onaylanan çalışma protokolü, elektrotların 29 gün sonra çıkarılmasını gerektiriyordu. Ancak bir ay sonra, araştırmacılar şaşırtıcı bir şekilde hastaların bazı gelişmiş yeteneklerini korudu. Dr. Pirondini, yalnızca dört haftalık stimülasyonun ardından “Bunun mümkün olmadığını düşündük” dedi.

Capogrosso, faydanın tam olarak neden devam edebileceğinin net olmadığını söyledi, ancak “bu insanların bu stimülasyon yöntemini kullanmasına izin veren aynı nöral süreçlerin aynı zamanda stimülasyon kapalıyken hareketin iyileşmesine de yol açtığını” varsaydı. “Yeni lifler üretmiyoruz, ancak var olanı kesinlikle yeniden güçlendiriyoruz” diye ekledi.

Birkaç uzman, bu pilot çalışmanın hastalar için en alakalı soruyu yanıtlamak için tasarlanmadığını belirtti: Laboratuvar görevlerindeki gelişmeler günlük yaşamda önemli olan becerilere dönüşebilir mi?

İmplante edilen elektrotlardan spinal stimülasyonun el gücünü ve kontrolünü iyileştirdiğini gösteren 2016 tarihli bir çalışmanın yazarlarından biri olan California Los Angeles Üniversitesi’nde nöroşirürji başkan yardımcısı ve profesörü olan Dr. Daniel Lu, “Yüzlerce arasında bir ilk adım,” dedi. iki omurilik yaralanması hastasında.

Dr. Lu, stimülasyonun umut verici olduğuna inandığını, ancak yeni çalışmadaki etkisinin değerlendirilmesinin zor olduğunu çünkü karşılaştırma grubu olmadığını ve hastalara stimülasyondan önce aynı yoğun aktivite rejimi – kendilerinin terapötik faydası olabilecek aktiviteler – verilmediğini söyledi.

“Hastayı sadece egzersiz yapıyor olmanız ve stimülasyon olmadan hastanın aynı etkiyi alması mümkün mü?” O sordu.

Sinirbilimcilerin gündeme getirdiği bir başka soru da, elektrotları cerrahi olarak implante etmenin mi yoksa deri üzerine yerleştirmenin mi daha iyi olduğu veya hangi durumlarda transkütan stimülasyon adı verilen daha ucuz bir yöntem olduğudur. Yeni çalışmanın yazarları, cerrahi implantasyonun daha üstün olduğunu düşünüyor çünkü “çok daha spesifik” diyor Dr. Weber, “bilek ve eli kontrol eden kasları hedef almasına” izin veriyor.

Washington Üniversitesi’nde nöroteknoloji profesörü olan Chet Moritz gibi diğerleri, omurilik yaralanmalı hastalarda cilt üzerinde elektrot kullanan hastalarda, stimülasyon sona erdikten sonra aylarca süren faydalar da dahil olmak üzere iyileşmeler bildirdiler. “Omzu bu dereceye kadar, dirseği bu dereceye ve bileği bu dereceye ayarlayamayacağımız doğru, ancak sinir sistemi bizim için bundan devayı alıyor gibi görünüyor” dedi.

Birkaç nörolojik uzman, sağlıklarına ve diğer faktörlere bağlı olarak her iki yöntemin de sonunda farklı hastalar için yararlı ve uygun olabileceğini öngördü. Çalışma yazarları da dahil olmak üzere tüm uzmanlar, stimülasyonun rehabilitasyon terapileri ile birlikte yapılması durumunda daha etkili olacağını söylediler.

Çalışmanın yazarları, devam eden araştırmalarının, yaklaşımlarından kimin fayda sağlayacağını belirlemek için farklı inme şiddeti, yaş ve diğer özelliklere sahip hastaları değerlendirdiğini söyledi. Bir şirket kurdular ve kronik ağrı için benzer teknolojide olduğu gibi hastaların uygulama veya uzaktan kumanda yoluyla stimülasyonlarını ayarlayabileceklerini öngördüklerini söylediler.

Stimülasyon inme hastalarına düzenli olarak sağlanırsa, Bayan Rendulic bunu memnuniyetle karşılayacaktır. “Aldırmak için ameliyata gelmemekle tehdit ettim” dedi. “Sadece her zaman istedim.”

Araba kullanmak ve daktilo yazmak gibi etkinlikleri tek elle yapmanın yollarını bulsa da, “sol kolum” dediği kocası Mark’ın onun için biftek dilimlemesine ihtiyaç duymak gibi günlük hayal kırıklıkları artıyor.

“Duruşmada bir bifteği kestim ki bu harika bir şeydi,” dedi. Sonra, sol elinde çatal, bir parçayı mızrakladı ve ağzına kaldırdı – her seferinde daha önce imkansız olan bir hareket.