Первый в мире спинномозговой имплант для управления движениями
Маленький шаг для человека, но огромный — для всего человечества
7 февраля в журнале
Травмы спинного мозга
По данным
Суть технологии
Тридцать лет исследований показали, что эпидуральная электрическая стимуляция (ЭЭС), наложенная на пояснично-крестцовый отдел спинного мозга, может восстановить ходьбу после травмы спинного мозга (ТСМ). Подгруппа пролеченных лиц с полным двигательным параличом может даже ходить по земле с ЭЭС после многих месяцев интенсивных тренировок при поддержке нескольких физиотерапевтов. Однако перевод подобных изолированных экспериментов в полноценную общедоступную реабилитацию пациентов требует нейротехнологий, которые обеспечат быстрое восстановление многочисленных двигательных функций в условиях ограниченных медицинских ресурсов. Данное исследование было нацелено на решение перечисленных проблем.

Гибкая основа с 16 электродами
В экспериментах проводилась ЭЭС генератором импульсов с 16 электродами, имплантированным в пространство между позвоночником и спинным мозгом. Изначально электроды были разработаны для воздействия на дорсальный столб спинного мозга. Электроды, нацеленные на ансамбль задних корешков спинного мозга, которые участвуют в движениях ног и туловища, показали высокую эффективность. Электроды работали в динамическом режиме с заданным временем для воспроизведения естественного пространственно-временного паттерна активации мотонейронов во время двигательной активности. Такой подход намного эффективнее восстанавливает движения после самых тяжелых ТСМ по сравнению с непрерывной ЭЭС, которая применялась в экспериментах прошлых лет, причем набор движений также становится заметно разнообразнее. Для правильной имплантации электродов с помощью МРТ и КТ производили картирование размера и расположения нейронов в спинном

мозге, а также создали вычислительную основу, которая информировала об оптимальном расположении электродов и определяла их нейрохирургическое положение. Также было разработано программное обеспечение, поддерживающее быструю настройку программ стимуляции для конкретных видов деятельности, которые воспроизводили естественную активацию двигательных нейронов, лежащую в основе каждого действия.
Смартфон может управлять телом?
Все три участника с полным параличом нижней части тела в течение одного дня после активации имплантата вновь смогли контролировать утраченные


движения ног и туловища, восстановив определенный уровень двигательной активности с помощью специальных программ стимуляции. Каждый человек мог контролировать схему электрической стимуляции посредством кнопок или планшета, тем самым, выбирая необходимые заранее запрограммированные движения, например, поднятие или опускание каждой ноги. Участники также смогли вращать педали на велосипеде, выполнять приседания, а также сохранять устойчивость тела во время гребли на каноэ.
В будущем группа ученых планирует упростить технологию, чтобы пользователь мог управлять своим телом через смартфон. Команда уже получила одобрение
Ещё одна оптимистичная новость в медицине. А прошлая новость касалась терапии
Обсудить последние новости со всеми коллегами России вы можете в чатах: