kaydeden Dennis Thompson
HealthDay Muhabiri
24 Mayıs 2023 Çarşamba (HealthDay News) — Bacakları felçli Hollandalı bir adam, düşüncelerine bacaklarını hareket ettirerek yanıt veren kablosuz beyin-omurga arayüzü sayesinde artık ayakta durabiliyor ve yürüyebiliyor.
40 yaşındaki Gert-Jan Oskam, 11 yıl önce Çin’de bir bisiklet kazasında yürüyemez hale gelen bir omurilik yaralanması geçirdi.
Oskam’ın şimdi, sağlıklı bir insanda omurilikten aşağı inip bacakların hareket etmesine neden olacak hareket sinyallerini toplayan bir beyin implantı var. Bunun yerine, bu implant, bu sinyalleri kablosuz olarak alt omurgasında bulunan ikinci bir implanta iletir ve daha sonra bacak kaslarını harekete geçirir, araştırmacılar rapor eder.
Beyin ve omurga arasındaki bu deneysel yüksek teknoloji “dijital köprü”, Oskam’ın daha geçen gün eline bir boya fırçası almasına ve Hollanda’daki evinin çevresinde düşük teknolojili basit bir angarya yapmasına olanak sağladı.
Oskam Salı günü düzenlediği basın toplantısında, “Bir şeyin boyanması gerekiyordu ve bana yardım edecek kimse yoktu, bu yüzden etrafta dolaşıp resim yapmak zorunda kaldım,” dedi. “Ayakta dururken kendim yaptım.”
Araştırmacılar yıllardır hastaların omuriliklerine yerleştirilen sinir uyarıcıları kullanarak yürüme yeteneğini geri kazanmaya çalışıyorlar.
Bununla birlikte, bu denekler genellikle robotik olarak yürüdüler ve bacak hareketlerini farklı arazilere adapte edemediler.
Oskam, bu araştırmadaki bir sonraki adımdan, beynin omurilik stimülasyonunu kontrol etmesine ve hastalar için daha doğal bir adım atmasına izin vermenin bir yolundan faydalandı.
“Burada yapabildiğimiz şey, Gert-Jan’ın düşüncelerini yakalayan dijital bir köprü ile beyin ve omuriliğin bacak hareketini kontrol eden bölgesi arasındaki iletişimi yeniden kurmak ve bu düşünceleri omuriliğin uyarılmasına çevirmek oldu. gönüllü bacak hareketini yeniden sağlamak için,” dedi kıdemli araştırmacı Gregoire Courtinebir sinirbilimci ve Fransa’daki École Polytechnique Fédérale de Lausanne’de profesör.
Oskam, artık bir seferde 100 ila 200 metre (yaklaşık 660 fit’e kadar) yürüyebildiğini ve ellerini kullanmadan iki veya üç dakika ayakta durabildiğini söylüyor.
Cihaz ayrıca Oskam’ın nörolojik iyileşmesini de iyileştirdi. İmplant kapalıyken bile koltuk değnekleriyle yürüyebiliyor.
Daha doğal hareket
Oskam’ın daha önceki çalışmalara katılması nedeniyle sırtına omurilik uyarıcısı takılmıştı. Bu onun hareket etmesine izin verdi, ancak hareketleri robotik ve sertti.
“Tamamen doğal değildi. Daha önce uyarım beni kontrol ediyordu ve şimdi düşüncelerimle uyarımı kontrol ediyorum,” diye açıkladı Oskam.
Araştırmacılar, normalde hareketi kontrol edecek sinyalleri alabilen, beyninin motor merkezinin yukarısına yerleştirilmiş pasif bir implant geliştirdiler.
Özel bir kulaklık ve yürüteç kullanan Oskam, beyin implantı hareket sinyallerini alıp bunları spinal stimülatöre ilettiği için daha doğal adımlar atabiliyor.
“İlk modelleri birkaç dakika içinde kalibre edebildik, bu da Gert-Jan’ın kalçalarının bükülmesini kontrol etmesini sağladı. École Polytechnique Fédérale de Lausanne’de profesör olan baş araştırmacı Henri Lorach, birkaç dakikalık eğitimden sonra sistemi kullanarak doğal bir şekilde yürüyebildi.
Lorach, “Sadece basit hareketleri değil, kalça, diz ve ayak bileği eklemlerinin hareketlerini de çözebildik” diye ekledi. “Ve bu stratejiyle, katılımcıya gerçekten omurilik stimülasyonunun gönüllü kontrolünü sağladık.”
Courtine, Oskam’ın bacak hareketinin pek çok parametresini kontrol edebildiği ve hareket ettikçe geri bildirim alabildiği için her türlü farklı arazide yürüyebildiğini söyledi. Merdivenleri çıkabilir, rampalarda ilerleyebilir ve istediği gibi durup kalkabilir.
Beyin-omurga arayüzünün de Oskam’ın iyileşmesini hızlandırdığı görüldü. Araştırmacılar, 40 seans nörorehabilitasyondan sonra yürüme yeteneğinin önemli ölçüde arttığını bildirdi – evinde bağımsız hareket edebiliyor, arabaya binip inebiliyor veya bir barda arkadaşlarıyla ayakta içki içebiliyor.
Oskam, “Artık uyarılma olmadan da yürüyebiliyorum” dedi. “Bence bu çok şey söylüyor. Adım atacak kadar güç ve hareket kazandım.”
Courtine, daha önce spinal stimülasyonun yeni sinir bağlantılarının büyümesini tetikleyebileceğinin gösterildiğini belirtti.
Courtine, “Beyin stimülasyonu kontrol ettiğinde, daha da fazla iyileşme oluyor çünkü bu, dijital bağlantının aynı tip nöronlar üzerindeki doğal bağlantıyla yakınsaması” dedi.
Daha fazla araştırma gerekli
Yeni çalışma Nature dergisinde 24 Mayıs’ta yayınlandı.
Araştırma ekibi, aynı sistemin başkalarında da çalışıp çalışmayacağını görmek için beyin implantını almak üzere alt vücut felci olan ikinci bir hastayı işe almayı umuyor.
Reeve Vakfı’nın baş bilim sorumlusu Marco Baptista, teknolojinin daha fazla insanda test edilmesi gerektiğini kabul etti.
Baptista, “Farklı türde yaralanmaları olan diğer bireylerde genişletilmesi ve araştırılması gerekiyor.” Dedi.
Baptista aynı zamanda, çabanın spinal stimülasyon yoluyla hareketi geri kazanmaya yönelik “yeni nesil” araştırmayı temsil ettiğini belirtti.
Baptista, “Stimülasyonu kontrol etmeyi düşündüğünüz ve istediğiniz yerde, tüm süreci daha doğal hale getirmeye doğru giderek daha fazla ilerliyorlar” dedi.
Araştırmacılar ayrıca üst vücut felci olan insanlara yardımcı olacak başka bir klinik deney başlatıyorlar.
Lorach, “Benzer bir teknolojiyle servikal omuriliği hedefleyerek üst uzuv işlevini eski haline getirmek için aynı prensibi nasıl kullanabileceğimizi gerçekten araştırıyoruz” dedi. “Kol ve eli hareket ettirme niyetinin ne olduğunu çözebilir ve bu aktiviteyi tetikleyecek motor nabzını uyarabiliriz.”
Ayrıca teknolojiyi daha da küçültmek istiyorlar, böylece insanların şapka takmak ya da ekipman taşımak zorunda kalmadan günlük aktivitelere katılması daha kolay olacak, dedi Courtine.
Lozan Üniversite Hastanesi’nde beyin cerrahı olan eş-araştırmacı Dr. Jocelyne Bloch, “Bunu, kortikal aktiviteyi de kaydedebileceğiniz ve bir uzvu hareket ettirmek için omurilik stimülasyonuna bağlayabileceğiniz inme gibi diğer patolojilere bile uygulayabiliriz” dedi. “Bu yeni, öncü terapinin birçok farklı uygulaması olduğunu düşünürsünüz.”
Daha fazla bilgi
California Üniversitesi, San Diego, omurilik yaralanmaları ve felç hakkında daha fazla bilgiye sahiptir.
KAYNAKLAR: Gert-Jan Oskam, 40, Hollanda; Gregoire Courtine, PhD, sinirbilimci ve profesör, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Fransa; Henri Lorach, PhD, profesör, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Fransa; Marco Baptista, PhD, bilim kurulu başkanı, Reeve Foundation, Short Hills, NJ; Jocelyne Bloch, MD, beyin cerrahı, Lozan Üniversite Hastanesi, Fransa; Doğa24 Mayıs 2023