Παρασκευή, 11 Νοεμβρίου 2016

Εγκεφαλικό εμφύτευμα “wi-fi” αντιστρέφει την παράλυση των άκρων

Ένα εμφύτευμα που με ασύρματο τρόπο μεταδίδει εντολές από τον εγκέφαλο στο
σώμα χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία για πρώτη φορά στα χρονικά σε πρωτεύοντα θηλαστικά με μερική παράλυση, για την αποκατάσταση της κινητικότητάς τους στα παράλυτα άκρα.

Πρόκειται για ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα που σαν άλλο “wi-fi” στέλνει τα μηνύματα που απαιτούνται από τον εγκέφαλο στις κατάλληλες μυικές ομάδες και τα νεύρα. Εφαρμόστηκε σε πιθήκους Rhesus, που είχαν παραλύσει στο ένα πόδι εξαιτίας βλάβης στο νωτιαίο μυελό.

Η επιστημονική ομάδα στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας κατάφερε να “παρακάμψει” αυτήν τη βλάβη, στέλνοντας τις εγκεφαλικές εντολές κατευθείαν από τον εγκέφαλο προς τα νεύρα που ελέγχουν την κίνηση των ποδιών.



Οι εμπειρογνώμονες είπαν ότι αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να είναι έτοιμη για δοκιμές σε ανθρώπους μέσα σε μια δεκαετία!

Οι τραυματισμοί του νωτιαίου μυελού μπλοκάρουν τη ροή των ηλεκτρικών σημάτων από τον εγκέφαλο προς το υπόλοιπο σώμα με αποτέλεσμα την παράλυση. Είναι μια βλάβη που σπάνια μπορεί να θεραπευτεί, αλλά μια πιθανή λύση είναι να χρησιμοποιηθεί η τεχνολογία για να παρακάμψει τη ζημία.

Στην μελέτη, ένα εμφύτευμα με την μορφή τσιπ εμφυτεύθηκε στο τμήμα του εγκεφάλου των πιθήκων που ελέγχει την κίνηση. Δουλειά του ήταν να “διαβάζει” τις αυξομειώσεις στην ηλεκτρική δραστηριότητα της περιοχής -οι οποίες σηματοδοτούν τις “εντολές” του εγκεφάλου για τη μετακίνηση των ποδιών- και να τις στέλνει σε έναν υπολογιστή.

Ο υπολογιστής “αποκρυπτογραφεί” αυτά τα σήματα και τα αποστέλλει με την σειρά του σε ένα άλλο εμφύτευμα στη σπονδυλική στήλη του πιθήκου, για να διεγείρει ηλεκτρικά τα κατάλληλα νεύρα. Η όλη διαδικασία γίνεται τόσο γρήγορα, ώστε η τελική διέγερση των νεύρων και η συνεπακόλουθη κίνηση του παράλυτου άκρου γίνονταν σε πραγματικό χρόνο!




Η χαρτογράφηση του τρόπου λειτουργίας του νέου συστήματος: Από το εμφύτευμα (implant) στον εγκέφαλο (brain) γίνεται ασύρματη μεταφορά πληροφοριών (wireless information transfer) σε ηλεκτρόδια (electrodes) στην σπονδυλική στήλη (spinal cord), παρακάμπτοντας τον τραυματισμό (injury). Τα ηλεκτρόδια διεγείρουν τα νεύρα (neuronal impulse) και θέτουν σε λειτουργία τους μυς (muscles).



Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature, δείχνουν ότι οι πίθηκοι ανέκτησαν μερικό έλεγχο των παράλυτων άκρων τους μέσα σε έξι ημέρες και μπορούσαν να περπατήσουν σε ευθεία γραμμή σε ένα διάδρομο.



Ο δρ Gregoire Courtine, ένας από τους ερευνητές, είπε στην ιστοσελίδα του BBC News: “Αυτή είναι η πρώτη φορά που η νευροτεχνολογία εφαρμόζεται για να αποκατασταθεί η κίνηση παράλυτων άκρων σε πρωτεύοντα θηλαστικά (...) Η κίνηση ήταν κοντά στο φυσιολογικό βασικό μοτίβο για το περπάτημα των πιθήκων, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχουμε καταφέρει να εξεταστεί κατά πόσον αυτή η τεχνολογία τους προσφέρει και τη δυνατότητα να αλλάζουν κατεύθυνση όταν περπατούν”.

Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τη διέγερση της σπονδυλικής στήλης είναι η ίδια με εκείνη που χρησιμοποιείται στην βαθιά εγκεφαλική διέγερση για τη θεραπεία της νόσου του Πάρκινσον.

“Αλλά ο τρόπος που περπατάει ο άνθρωπος είναι διαφορετικός από τα πρωτεύοντα θηλαστικά, καθώς εμείς είμαστε δίποδα και αυτό απαιτεί πιο εξελιγμένους τρόπους για τη διέγερση των μυών”, πρόσθεσε ο δρ Courtine.

Η δρ Jocelyne Bloch, νευροχειρουργός στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Λωζάνης, δήλωσε σχετικά: “Η σύνδεση ανάμεσα στην αποκωδικοποίηση του εγκεφάλου και τη διέγερση του νωτιαίου μυελού είναι εντελώς νέα. Για πρώτη φορά, μπορώ να φανταστώ έναν εντελώς παράλυτο ασθενή να είναι σε θέση να κουνήσει τα πόδια του μέσω αυτού του συστήματος ασύρματης επικοινωνίας εγκέφαλου - σπονδυλικής στήλης”.


Πηγη iatropedia

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου