脊髄刺激は、対麻痺の男性が再び歩くのを助けます
ワイヤレスインプラントで脊髄を電気的に刺激する新しい方法と、体重をサポートする治療法により、対麻痺の3人の男性が歩行フレームと松葉杖の助けを借りて再び歩くことができました。彼らはまったく援助なしでいくつかのステップを踏むことさえできます。
何年も前に、3人の男性は、脊髄の頸部または首の領域で負傷し、下半身が麻痺したままになりました。
彼らのリハビリテーションを担当する新しい「治療の枠組み」は、Stimulation Movement Overground（STIMO）と呼ばれています。
これは、スイスにあるエコールポリテクニックフェデラルデローザンヌ（EPFL）とローザンヌ大学病院（CHUV）のコラボレーションの結果です。
2つのジャーナル、 自然 そして ネイチャーニューロサイエンス、新しい刺激アプローチに関する研究論文を発表しました。
この新しい方法で注目に値するのは、最近発表された同様のトピックに関する米国の2つの研究とは異なり、脊髄への電気刺激をオフにしたときに男性が脚を動かすことができることです。
研究論文の1つで、研究者は、脊髄損傷のある人間の運動制御を回復するために「固有受容感覚を維持する」ことの重要性を説明しています。
「固有受容感覚を維持する」必要性
固有受容感覚とは、環境ではなく、身体自体からの信号を処理することにより、身体の位置と動きを感知する能力です。科学者はしばしばそれを「第六感」と表現します。
それについて書いた人の中には、筋肉を収縮させることができたにもかかわらず、「感染によって体の位置、動き、触覚が奪われた」後、事実上動かなくなった男性の例を引用しています。固有受容。
スイスの研究者は、脊髄の電気刺激が正確な位置ターゲティングとパルスのタイミングの適切な組み合わせを持っていない場合、固有受容を妨げる可能性があると主張しています。
STIMO法は、「バースト刺激および時空間刺激プロファイル」を使用することでこれを克服できます。シミュレーションを使用して、研究者はそれが「運動ニューロン活動のロバスト制御」を可能にすることを示しました。
「電気刺激の正確なタイミングと位置」は、インプラント手術を行ったCHUVの教授兼脳神経外科医である共著者のJocelyne Bloch氏が説明します。「患者が意図した動きを生み出すには、非常に重要です。」
スイス時計の精度
EPFLの神経科学者である上級研究著者のグレゴワール・クルティーヌ教授は、動物モデルを何年にもわたって研究した後、「脳が脊髄を自然に活性化する方法をリアルタイムで模倣することができた」と述べています。
彼は、インパルスの位置とタイミングの正確な組み合わせが、新しい神経接続を生成するのに役立ったと示唆しています。
ブロッホ教授は、「スイスの時計と同じくらい正確でなければならない」と述べています。インプラントは、脚の筋肉の特定のグループを対象とする一連の電極で構成されています。
「電極の選択された構成は、脊髄の特定の領域を活性化し、脳が歩行を生成するために提供する信号を模倣しています」と彼女は付け加えます。
3人の男性は、刺激パルスで歩く意図の時間を計る方法を学ばなければなりませんでした。この「キャリブレーション」フェーズのわずか1週間後、3人全員が「体重サポート」で歩いていました。
「すべての患者は、1週間以内に体重サポートを使用して歩くことができました。私たちは正しい道を進んでいることをすぐに知りました。」
ジョセリンブロッホ教授
5か月以内に、彼らの「自発的な筋肉制御は大幅に改善されました」とCourtine教授は言います。 「人間の神経系は、私たちが予想していたよりもさらに深く治療に反応しました。」
男性は脚の筋肉に倦怠感を示さず、リハビリセッション中にハンズフリーで1キロ以上歩いていました。
「活動に依存する可塑性」
激しい長時間のセッションは、男性の神経系が「活動に依存する可塑性」を引き起こし、神経線維を再編成するのに役立ちました。これが、刺激がなくても運動能力の向上につながった理由です。
チームは現在、調査結果を病院や診療所で使用できる調整された治療に変換したいと考えています。
科学者たちは現在、「次世代ニューロテクノロジー」も開発しています。これは、損傷を受けた組織が死に始めていないため、回復の可能性が高い損傷後すぐにテストすることを望んでいます。
アラバマ大学バーミンガム校の国立脊髄損傷統計センターの推定によると、米国には約288,000人の脊髄損傷があり、医療専門家は毎年約17,700人の新しい症例を診断し、そのうち78％が男性です。 。
米国では、自動車事故の際に発生した負傷が脊髄損傷の大部分（38％）を占めており、転倒（32％）がそれに続いています。その他の比較的一般的な原因には、銃声やその他の暴力行為による負傷（14％）と、スポーツやレクリエーション中に発生する負傷（8％）があります。
次のEPFLのビデオは、研究を要約し、3人の男性がリハビリ中に行った進歩を示しています。
