Hjärnutbildning för ryggmärgsskada

Bypassing the injury kan lägga tillbaka hjärnan till följd av paralyserade muskler, studier visar

Senaste Neurology News

  • Vänder NFL-spelare en högre risk för tidig död? MS
  • MS-patienter får vinst från balans-fokuserad träning
  • Kan hjärnskanningar avslöja vem dina vänner är?
  • Håravfall kopplade till ökad risk för demens
  • Behandling av hjärtsjukdomar
  • Vill du ha mer nyheter? Registrera dig för MedicineNet Newsletters!

Av Miranda Hitti
WebMD Health News

Recenserad av Louise Chang, MD

15 oktober 2008 - Forskare vid University of Washington i Seattle rapporterar framgång i deras första försök att utnyttja hjärnan för att behandla förlamning hos personer med ryggmärgsskador.

Deras teknik är inte klar för patienter än, men forskare Chet Moritz, doktor, säger att det en dag kan användas för att hjälpa förlamade människor att gå.

"Vi har inte studerat det direkt, så det är allt spekulation från min sida, men det är säkert möjligt de närmaste 10-20 åren," sa Moritz på en presskonferens.

Grundsidan är att kringgå ryggmärgsskada och skapa en direkt väg från hjärnan till musklerna. Det är ett koncept som hänger på hjärnans förmåga att anpassa sig, med hjärnceller som klarar av att hantera uppgifter som de inte brukar göra.

Här är en titt på resultaten, som publicerades i dagens avancerade onlineutgåva av Nature .

Trumping Paralysis

Moritz och kollegor testade sin behandling på apor. Först lärde aporna att spela ett enkelt videospel som innebar att man böjde och förlängde handleden. En liten äppelmos var all den belöning som aporna behövde för att behärska spelet.

Därefter förlamade forskarna tillfälligt apenes handledsmuskler med ett nervblockande läkemedel. Vetenskapsmänna implanterade också elektroder i abernas hjärnor för att registrera aktiviteten hos vissa hjärnceller.

Dessa elektroder var anslutna till trådar som körde till en dator och sedan in i abernas handledsmuskler - i grunden kopplar en direkt anslutning hjärnceller till handledsmusklerna, och omger den temporära nervblåsningen.

Med det redskapet på plats och deras handledsnerven blockerade, fortsatte aporna att försöka spela videospelet, fortfarande motiverat av äppelmos. Och de lyckades göra det.

"Vi fann att det var anmärkningsvärt att nästan varje neuron som vi testat i hjärnan skulle kunna användas för att styra denna typ av stimulans. Vi fann också att apor skulle kunna lära sig mycket snabbt för att kontrollera nyligen isolerade neuroner för att stimulera sina muskler"med hjärnceller som vanligtvis inte styr rörelsen av handleden muskler, säger Moritz.

Andra åsikten

Studien är "väldigt spännande", säger Edelle Field-Fote, som leder Neuromotor Rehabilitation Research Laboratory vid University of Miami Miller School of Medicine Miami Project för att bota lammelse.

Andra studier har använt ett liknande sätt att kontrollera robotanordningar, men inte själva musklerna, noterar Field-Fote.Ändå ser hon utmaningar framåt.

En av dessa utmaningar är att arbeta musklerna tillräckligt för att få uppgiften klar - till exempel att ta upp en burk utan att krossa den."Att bara kontrollera musklerna räcker inte för att ge oss fin kontroll över musklerna för att kunna manipulera föremål i rymden", säger Field-Fote. Hon säger att gå kan faktiskt vara lättare i det avseendet, eftersom det bygger på stora muskler mer än små muskler som rör sig i flera riktningar.

En annan hindring är att byta muskler på extern aktiverar de största musklerna först och dessa muskler tröttnar ut snabbare än mindre muskler. Det är en av anledningarna till att elektrisk stimulering av muskler inte har använts i stor utsträckning hos personer med ryggmärgsskada, säger Field-Fote.

Ett sätt att övervinna det kan vara att stimulera ryggmärgen under patientens ryggmärgsskada, säger Field-Fote. På så sätt sänder ryggmärgen signalen till musklerna, och eftersom musklerna inte stimuleras externt, tänds de i rätt ordning, från minsta till största.

Det är en av de uppgifter som Moritz och kollegor redan har satt för sig själva."Det är bra", säger Field-Fote."Det låter som om de barkar upp rätt träd."

Nästa steg

Andra utmaningar är att utveckla ett system som säkert kan implanteras under huden, vilket förbättrar elektrodernas förmåga att registrera hjärncellsaktivitet under längre perioder och skapa ett system där tillräckligt med hjärnceller utnyttjas så att om man böjer ut, patienten kan fortfarande röra sig. Och att utveckla ett trådlöst system kan minska infektionsrisken, noterar professor Eberhard Fetz, professor i Washington, som arbetade med studien.

Moritz förutspår att forskare först kommer att inrikta förlamning som bara påverkar ett område i kroppen - säg att lära sig hjärnan att använda handmusklerna för att plocka upp en kaffekopp eller tandborste.

"Om vi ​​vill spekulera vildt om framtiden och vi vill återställa rörelse till alla delar av kroppen i en quadriplegisk patient där båda armar och ben är förlamade, kommer vi att behöva en större uppsättning neuroner som kan återställaalla dessa rörelser ", säger Moritz.

För närvarande visar apanxperimentet att tekniken kan fungera, men "det är säkert vi är flera år, om inte flera årtionden, borta från att vara redo för en klinisk applikation", säger Moritz.

  • Demens, Alzheimers och åldringshjärnor

    Demens Bildspel Bilder

  • Ta ADHD Quiz

  • Brain Foods: Smart Foods &Drycker för din kost

    Hjärnmat Bildspel

  • Dela Med Sig: