每天資訊刺激神經法!讓癱瘓的人重新站起來,癱瘓或不再那麼可怕

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刺激神經法!讓癱瘓的人重新站起來,癱瘓或不再那麼可怕

塞巴斯蒂安·託伯勒的醫生認為,在一次山地車事故使他們完全癱瘓後,他的腿再也不會動了。當他報名參加瑞士洛桑大學醫院的一項研究時,託伯勒的傷勢非常嚴重,研究人員懷疑他們的實驗治療是否有效。

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“我想,我們應該讓這個參與者參加嗎?”瑞士聯邦理工學院的神經學家格雷戈埃爾·考廷提到託布勒下脊柱幾乎無法檢測到的電活動水平時說:“這種沉默的脊髓是非常罕見的。”但考廷和他的團隊一直在研究一項新技術,旨在治療像託伯勒這樣的脊髓損傷。它涉及到一種電刺激器,透過手術將其植入脊柱底部,在骨骼下,但在脊髓上。在這個裝置進入托布勒背部幾周後,考廷讓託布勒試著走路,對此進行了測試。為了支撐他的體重,讓他站起來,託伯勒被綁在吊頂上的吊帶上。當植入器開啟時,它就像電鼓聲一樣,向他的脊柱發出一系列有節奏的震動。在兩個小時裡,考廷調整了電擊的頻率和強度,而託伯勒努力地走路。還沒過多久,考廷的其他研究參與者的傷勢就沒有那麼嚴重了。但隨後,託伯勒開始在跑步機上採取突如其來的、鋸齒狀的步驟。“哦,我的天哪。“我走路像匹馬,”託伯勒說。Tobler是這項研究的三名患者之一,該研究於週三發表。自然在植入的電刺激器的幫助下,他們的下肢恢復了運動。這是第三次這類研究,前兩次由路易斯維爾大學而梅奧診所。但與以前的試驗不同的是,庫廷的兩名患者能夠站起來,用柺杖在診所外行走,而不需要植入體的啟用。Oskam,研究中的幾個病人之一。在大多數脊髓損傷中,脊柱不是被割斷,而是擦傷。這種損傷會剝離襯裡的神經纖維,幫助它們有效地傳遞電訊號,類似於橡膠護套隔離電線的方式。當大腦的指令擊中脊髓損傷時,電訊號就會消散,變得太弱,無法有效地啟用肌肉。

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科學家認為,植入體的電刺激會給大腦的指令增加足夠的能量,使肌肉重新活動起來。“這是最令人興奮的部分之一”切特莫里茨說,他是華盛頓大學的神經學家,他沒有參與這項新的工作。“這提高了大腦控制腿部的能力。我們認為它是脊髓的放大器。”儘管其他研究人員的植入物提供了持續的電刺激,但庫廷的說法是以模仿大腦和脊髓自然訊號的節律模式來激發電脈衝。莫里茨說,這種斷斷續續的動作可能是考廷的病人比以前的研究顯示出更強的康復跡象的原因。莫里茨說:“透過提供有模式的刺激,它們能夠更協調、更流暢地踏步。”當同樣的病人體內不斷有植入物著火時,這種協調就消失了。持續的電刺激脊椎可能會淹沒下肢試圖傳送到脊髓的通訊,考廷和他的同事在週三發表的第二篇論文中寫道。自然神經科學。莫里茨說:“刺激器會使神經同時向兩個方向開火:這是一個自然的方向,但也是向後的,就像在單行道上走錯了路一樣。”任何從腿部進入脊柱的自然資訊:比如身體感覺和在太空中的位置,都可能與刺激器的人工訊號發生碰撞,導致它們相互抵消。

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洛桑大學醫院的神經外科醫生喬塞琳·布洛赫說,這反過來又使脊髓難以協調運動。“訊號的碰撞混淆了大腦和病人,”她說。但是,如果植入體以脈衝方式產生電刺激,那麼足夠的自然資訊可能會擠壓出節奏的間隙,以幫助患者更好地協調他們的動作。經過幾個月的治療後,所有三位參與者都能夠移動他們的四肢而不用開啟植入物。因此,似乎幾個月的劇烈物理治療和植入刺激器的使用實際上正在導致脊髓癒合-但這種明顯的癒合看起來是值得爭論的。考廷認為,脊柱可能正在再生穿越損傷的神經纖維,就像在一個破碎的公路路段周圍建造新的車道一樣。或者,正如莫里茨所認為的那樣,已經穿過損傷的受損神經元正在重建它們丟失的絕緣層,並開始更好地工作。考廷說,在為期五個月的研究過程中,所有參與者都在繼續進步。他說:“最終是當他們提高最好的時候。”他們中沒有一個人的行走效率能超過輪椅的速度,但他說,儘管如此,他們仍在走路。“他們中的兩個人可以用柺杖走很遠的路,”他補充道。“託伯勒需要一個步行者。”考廷開發了一個移動應用程式,可以讓患者遠端開啟或關閉他們的刺激器,這樣他們就可以在研究結束後在家訓練。他還創辦了一家名為GTX醫療的新公司,在研究結束後繼續幫助患者,並推廣這項技術。布洛赫說,在研究過程中,病人也發生了其他事情。脊髓損傷後,許多人失去其他身體功能,如出汗,膀胱和腸道控制,以及性功能。對一些病人來說,恢復這些功能比走路更重要。“一個病人開始出汗更多,”布洛赫說。另外一些人的上半身開始有更多的感覺。“治療不僅僅是為了走路,”她說。

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在任何情況下,能夠站立和行走一點對研究參與者來說是一個象徵性的勝利。簡·奧斯卡姆在庭審前只能用腿做一些輕微的動作,但現在他說他可以在家裡做簡單的工作,包括做飯和燒烤。他在一份書面宣告中說:“出於安全原因,必須有人抱著我,儘管我應該能在不久的將來獨自舉行燒烤活動。”“臨床試驗給了我希望。”