研究は、ニューロテクノロジーの新しい方法を使用して麻痺からの回復を示しました
私たちの体の椎骨は、脊椎を構成する骨です。 私たちの脊椎には、脳から腰まで伸びるいくつかの神経が含まれています。 私たちの 脊髄 は、脊椎のこの椎骨が構成され、保護を提供する神経および関連組織のグループです。 脊髄は、脳から私たちの体のさまざまな部分に、またはその逆にメッセージ（信号）を送信する役割を果たします。 この伝達により、私たちは痛みを感じたり、手足を動かしたりすることができます。 脊髄損傷は、脊髄に損傷が生じた場合の非常に深刻な身体的外傷です。 脊髄が損傷を受けると、脳からの衝動の一部が体のさまざまな部分に伝達されなくなります。 これにより、怪我の場所の下のどこでも、感覚、強さ、可動性が完全に失われます。 そして、負傷が首の近くで発生した場合、これは結果として 麻痺 体の大部分全体。 脊髄の損傷は非常に外傷性であり、持続的な身体的、精神的、感情的な影響を反映して、患者の日常生活に重大な影響を及ぼします。
新しい有望な研究
それは不可逆的であるため、現在、脊髄損傷によって引き起こされた損傷を修復するための治療法はありません。 治療とリハビリテーションのいくつかの形態は、患者が実り多い自立した生活を送るのに役立ちます。 いつの日か脊髄損傷を完全に治療できるようになることを期待して、多くの研究が進行中です。 画期的な研究で、スイスのエコールポリテクニックフェデラルデローザンヌとローザンヌ大学病院の科学者チームは、脊髄損傷からの回復を促進するための新しい治療法を設計しました。 STIMO（STImulation Movement Overground）と呼ばれるこの研究は、 自然1 & ネイチャーニューロサイエンス2。 科学者たちは、彼らの発見は、長年の研究を通じて動物モデルを分析することで得た理解に基づいていると述べています。
科学者たちは、脳と脊髄のリアルタイムの行動を模倣することを目指しました。 この研究の参加者は、頸髄損傷を患い、長年（最低XNUMX人）から麻痺していたXNUMX人の対麻痺者でした。 全員が異なるリハビリテーションを受けており、損傷部位に神経接続があったものの、動きはありませんでした。 現在の研究で説明されている新しいリハビリテーションプロトコルを受けた後、松葉杖または歩行器の助けを借りてXNUMX週間以内に歩くことができ、負傷した後に麻痺した脚の筋肉の自発的な制御が回復したことを示しました。
研究は、体重補助療法とともに、材木脊髄の「神経細胞の標的電気刺激」によってこれを達成しました。 脊髄の電気刺激は非常に高いレベルの精度で行われ、これがこの研究をユニークなものにしました。 刺激は、信号を増幅し、麻痺した参加者の脳と脚のコミュニケーションを改善するのに役立つ短い電気的衝撃のようなものでした。 この目的のために、インプラント（電極のアレイ（パルスジェネレーターに16個の電極））を脊髄に配置し、研究者が参加者の脚の個別の筋肉をターゲットにできるようにしました。 このインプラントは、マッチ箱ほどの大きさの機械で、もともとは筋肉の痛みを管理するために設計されたものです。 このデバイスを脊髄の特定の領域に外科的に移植できるようにすることは、技術的に困難でした。 インプラント内のこれらの電極の異なる構成は、脊髄の標的領域を活性化し、歩行できるようにするために脳に送達する必要のある信号/メッセージを模倣しました。 電気刺激に加えて、患者はまた、休眠中のニューロンの接続を目覚めさせるために、自分の足を動かすことについて「考える」必要がありました。
トレーニング
特定の動きを生み出すために、参加者が電気刺激の正確な時間と場所を持っていることが重要でした。 対象となる電気パルスは、無線制御システムによって供給されました。 参加者にとって、自分の脳の「歩く意図」と外部の電気刺激との間の調整を適応させ、微調整することは困難でした。 実験はより良い神経機能につながり、参加者は実験室で長期間自然に地上歩行能力を訓練することができました。 XNUMX週間後、XNUMX人の参加者全員が、対象を絞った電気刺激とXNUMX kmを超える体重サポートシステムの助けを借りて、ハンズフリーで歩くことができました。 彼らは脚の筋肉の倦怠感を経験せず、彼らの足踏みの質は一貫していたので、彼らは長いトレーニングセッションに快適に参加することができました。
XNUMXか月のトレーニング後、すべての参加者の自発的な筋肉制御が大幅に改善されました。 このような長くて高強度のトレーニングセッションは、神経線維を「再編成」する神経系の固有の能力と新しい神経接続の成長を利用することにより、可塑性を維持するのに非常に良いと見られました。 より長いトレーニングは、外部の電気刺激がオフにされた後でも、改善された一貫した運動機能につながりました。
経験的アプローチを使用した以前の研究は成功しており、電気刺激が提供されている限り、歩行補助具の助けを借りて短距離で数歩を踏むことができる対麻痺者はほとんどいませんでした。 刺激をオフにすると、患者が脚の動きを活性化できなかった以前の状態に戻りました。これは、患者が「十分な訓練を受けていない」ためです。 現在の研究のユニークな側面は、刺激がオンのときに参加者がはるかによく歩いたにもかかわらず、トレーニングが終了し、電気刺激がオフになった後も神経機能が持続することが見られたことです。 このトレーニング治療は、怪我の結果として機能しなくなった脳と脊髄の間の神経接続を再構築し、強化するのに役立った可能性があります。 科学者たちは、実験に対する人間の神経系の予期せぬ反応に喜んでいました。
これは、さまざまな種類の慢性脊髄損傷を負った患者のための画期的な研究であり、適切なトレーニングで回復できるという希望が生まれました。 この研究の著者によって共同設立されたGTXメディカルと呼ばれる新興企業は、カスタマイズされた設計と開発を目指しています ニューロテクノロジー これは、医療システム内でリハビリテーションを提供するために使用できます。 そのような技術はまた、はるかに早く、すなわち、身体の神経筋系が慢性麻痺に関連する完全な萎縮を経験していないため、回復の可能性がはるかに高い損傷直後にテストされなければならない。
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ソース
1. Wagner FB et al 2018.ターゲットを絞ったニューロテクノロジーは、脊髄損傷のある人間の歩行を回復させます。 自然。 563（7729）。 https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
2. Asboth L etal。 2018.皮質-網状-脊髄回路の再編成により、重度の脊髄挫傷後の機能回復が可能になります。 ネイチャーニューロサイエンス。 21（4）。 https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5
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