Ljudi koji boluju od paralize mogli bi ponovo hodati?
Nakon pažljivog treniranja pomoću robotskog pojasa i posebnog koktela kemikalija koji je dizajniran za stimuliranje moždanih stanica, štakori s ozljedama kralježničke moždine mogli su ponovo naučiti hodati. Znanstvenici iz Švicarske kažu da testovi ukazuju na to da bi ljudi koji boluju od paralize zbog ozljeda kralježničke moždine mogli povratiti neke živčane aktivnosti.
Terapija se fokusira na inherentnu plastičnost živčanog sustava, gdje se neuronske mreže mogu reprogramirati za obavljanje različitih zadataka. Područja motornog korteksa mogu uspostaviti nove veze sa stražnjim udovima štakora, koji su paralizirani zbog ozljeda kralježničke moždine na sličan način kao i leđne moždine kod ljudi.
Istraživači na čelu sa Grégoire Courtineom sa švicarskog Federalnog instituta za tehnologiju kažu da unatoč sposobnosti živčanog sustava da se sam preusmjeri, polovica ozljeda kralježničkih moždina kod ljudi vode do paralize. Ali s neuronskom protezom, ili u ovom slučaju elektrokemijskim liječenjem, i pomoći od robotskog uređaja, čak i najiscrpljujuće ozljede mogu se pre-usmjeriti. Istraživači kažu da je trik bio u tome da se probudi uspavana kralježnica.
Ovo je drugačije od drugih robotski posredovanih terapija koje smo vidjeli u zadnje vrijeme i koje su uključivale mozgovnu motornu kontrolu. U toj studiji, ljudi su nosili lubanjski uređaj koji im je ulazio u misli kako bi kontrolirao robotsku ruku. U ovom slučaju, liječenje fiziološki potiče uspavane neurone da stvaraju nove veze i direktno pomiču udove.
Courtine i suradnici su prvo štakorima ubrizgali kemijski koktel koji se veže na receptore dopamina, adrenalina i serotonina na neuronima u kralježničkoj moždini. To zamjenjuje neurotransmitere koji bi se inače otpuštali u zdravim kralježničkim putovima. Nekoliko minuta nakon pripreme neurona, tim je stimulirao kralježničke moždine štakora preko elektroda koje su ugrađene u njihove kralježničke kanale. To je poslalo električne signale probuđenim neuronima. Tada se štakore trebalo istrenirati da opet koriste svoje udove. Tjedan dana nakon ozljede štakori su bili na traci za vježbanje, gdje su stvarali nove neuronske veze.
Ponovo naučiti hodati: Korak-po-korak prikaz procesa kako su paralizirani štakori trenirani da opet hodaju.
Courtine i njegovi suradnici izradili su mali prsluk za štakora koji je pružao potporu životinjama dok su stajale na traci. Prsluk im je pomagao da stoje na stražnjim nogama, praktički ih forsirajući da koriste svoje paraliziranje stražnje noge kako bi hodali uspravno. Štakori su se pokušavali kretati prema komadu čokolade koji se nalazio na drugom kraju, te je postepeno ovaj „trening baziran na snazi volje“ izgrađivao nova živčana vlakna, kažu istraživači.
Nakon dva tjedna treniranja, štakori su napravili svoje prve samostalne korake na paraliziranim nogama. Nakon pet ili šest tjedana, svi štakori u studiji mogli su hodati dvonoške, na stražnjim nogama, dulje vrijeme, kažu Courtine i ostali.
„Ovo je svjetski kup neurorehabilitacije,“ rekao je Courtine u izjavi za tisak za EPFL. „Naši štakori su postali sportaši dok su samo par tjedana prije bili potpuno paralizirani. Tu govorim o 100 postotnom oporavku dobrovoljnog kretanja.“
Međutim, još uvijek je dalek put od rada na ljudima. Ali, prema EPFL-u, klinička ispitivanja na ljudima već su na pomolu, te trebaju početi u roku od dvije godine u Zürichu.
Rad će biti objavljen u ovotjednom izdanju časopisa Science.