Швейцарские ученые разработали имплант, позволяющий ходить после тяжелой травмы спинного мозга

Специалисты Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали нейротехнологию для восстановления ходьбы у пациентов с тяжелыми травмами спинного мозга, в которой используется специальный имплант – генератор электрических импульсов. В ходе клинического исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Nature, данная технология позволила встать на ноги и восстановить функцию ходьбы у трех пациентов с тяжелыми травмами спинного мозга.

Повреждение спинного мозга в результате травм и нейродегенеративных заболеваний часто приводит к тяжелым двигательным нарушениям или даже к полному параличу ног. Исследователи во многих странах мира уже давно проводят исследования по восстановлению и реактивации спинного мозга с помощью различных технологий. Многие из них показали свою эффективность у мышей и других лабораторных животных, но у человека не работают. Это объясняется очень сложным механизмом передачи нервных импульсов в человеческом организме от головного мозга к спинному и далее к мышцам.

Новая технология, разработанная швейцарскими специалистами, заключается в том, чтобы с помощью электрических импульсов активировать мышцы ног с определенной последовательностью, что обеспечивает биомеханизм акта ходьбы. С помощью нейростимулятора, имплантированного в спинной мозг, подаются сигналы к определенным мышцам ног по заранее разработанной схеме. Это позволило не просто привести мышцы в движение, но и сделать их работу скоординированной, соответствующей естественной биомеханике, максимально соответствующей движению ног при ходьбе.

Этот шаблонный протокол стимуляции мышц позволил встать на ноги и самостоятельно передвигаться трем пациентам после тяжелой спинномозговой травмы, в результате которой у них развилась параплегия. Однако в ходе проведения клинических испытаний данной технологии выяснилось, что у этих пациентов после использования нейростимуляции восстановился естественный механизм движений в ногах. Они начали самостоятельно ходить даже без использования нейростимулятора.

Это исследование показало, что существуют пути восстановления функциональных связей между головным и спинным мозгом, а также контролируемыми ими мышцами. Как оказалось, мозг – гораздо более пластичная система, чем предполагалось ранее. Благодаря этому исследованию появилась реальная возможность восстановить движения в ногах и возобновить контроль над парализованными мышцами даже после тяжелых травм спинного мозга. Таким образом, прогноз при травмах и заболеваниях, приводящих к парезам и параличам, становится не таким уж пессимистичным.

По мнению экспертов, результаты данного исследования очень обнадеживающие, хотя еще рано говорить о широкомасштабном применении этой технологии, так как повреждения позвоночника сильно различаются по своему расположению, тяжести и отдаленным последствиям. Для ее внедрения в клиническую практику понадобится достаточно много времени. Однако первый шаг в этом направлении уже сделан и это не может не обнадеживать.

Ранее мы сообщали, что специалисты института физиологии имени И.П. Павлова РАН в Санкт-Петербурге разработали методику восстановления двигательных функций, в том числе и самостоятельной ходьбы, у пациентов с параличом Она основана на активации нейронной сети в спинном мозге – генераторов шагательных движений. Для этого используется стимуляция спинного мозга при помощи специальной матрицы. Новая технология уже прошла экспертизу. В течение ближайших двух лет ее планируют использовать для лечения пациентов, перенесших инсульт.

Мы также писали о том, что в США апробирована новая технология восстановления после паралича с использованием функциональной электростимуляции и интерфейса «мозг-компьютер»,. Благодаря использованию этой технологии у полностью парализованного пациента удалось частично восстановить движения в руке.