גירוי מוחי עמוק עשוי לספק שיפור מיידי בכוח הזרוע והידיים ובתפקוד המוחלש על ידי פגיעה מוחית טראומטית או שבץ מוחי, כך מדווחים היום חוקרי בית הספר לרפואה של אוניברסיטת פיטסבורג ב תקשורת טבע.
תוצאות מעודדות מבדיקות מקיפות בקופים ובני אדם פותחות דרך ליישום קליני חדש של טכנולוגיית גירוי מוחי בשימוש נרחב ומציעות תובנות לגבי מנגנונים עצביים העומדים בבסיס ליקויים בתנועה הנגרמים על ידי פגיעה מוחית.
שיתוק זרועות וידיים משפיע באופן משמעותי על איכות חייהם של מיליוני אנשים ברחבי העולם. נכון לעכשיו, אין לנו פתרונות יעילים לחולים שסבלו משבץ מוחי או פגיעה מוחית טראומטית, אבל יש עניין גובר בשימוש בנוירוטכנולוגיות הממריצות את המוח לשפר את התפקודים המוטוריים של הגפיים העליונות".
אלווירה פירונדיני, Ph.D., סופר בכיר ומתכתב, פרופסור עוזר לרפואה פיזיקלית ושיקום בפיט
נגעים במוח הנגרמים כתוצאה מטראומה מוחית או שבץ מוחי עלולים לשבש את הקשרים העצביים בין הקורטקס המוטורי, אזור מרכזי במוח החיוני לשליטה בתנועה רצונית, לבין השרירים. היחלשות של קשרים אלו מונעת הפעלה יעילה של השרירים ומביאה לליקויים בתנועה, לרבות שיתוק חלקי או מלא של הידיים והזרועות.
כדי להגביר את ההפעלה של קשרים קיימים, אך מוחלשים, הציעו חוקרים להשתמש בגירוי מוחי עמוק (DBS), הליך כירורגי הכולל הנחת אלקטרודות זעירות באזורים ספציפיים במוח כדי לספק דחפים חשמליים המווסתים פעילות מוחית לא תקינה. במהלך העשורים האחרונים, DBS חוללה מהפכה בטיפול במצבים נוירולוגיים כגון מחלת פרקינסון על ידי מתן דרך לשלוט בסימפטומים שבעבר היה קשה להתמודד עם תרופות בלבד.
"DBS שינתה את חייהם עבור מטופלים רבים. כעת, הודות להתקדמות מתמשכת בבטיחות ובדיוק של מכשירים אלה, DBS נחקרת כאופציה מבטיחה לסייע לשורדי שבץ לשחזר את התפקודים המוטוריים שלהם", אמר סופר בכיר ומנהיג כירורגי. של הפרויקט, חורחה גונזלס-מרטינס, MD, Ph.D., פרופסור וסגן יו"ר נוירוכירורגיה ומנהל התוכנית לאפילפסיה והפרעות תנועה בפיט. "זה מציע תקווה חדשה למיליוני אנשים ברחבי העולם".
בעקבות רמזים מפרויקט מוצלח אחר של פיט שהשתמש בגירוי חשמלי של חוט השדרה כדי לשחזר את תפקוד הזרוע אצל אנשים שנפגעו משבץ מוחי, מדענים שיערו שגירוי התלמוס המוטורי – מבנה המקנן עמוק במוח שפועל כמרכז ממסר מרכזי של בקרת תנועה – שימוש ב-DBS יכול לעזור לשחזר תנועות חיוניות למשימות של חיי היומיום, כגון אחיזת חפצים. עם זאת, מכיוון שהתיאוריה לא נוסתה קודם לכן, הם נאלצו לבדוק אותה תחילה בקופים, שהם בעלי החיים היחידים שיש להם אותו ארגון של הקשרים בין הקורטקס המוטורי לשרירים כמו בני האדם.
כדי להבין את המנגנון של האופן שבו DBS של התלמוס המוטורי עוזר לשפר את תנועת הזרוע הרצונית וכדי לעדכן את המיקום הספציפי של השתל ותדירות הגירוי האופטימלית, החוקרים השתילו את מכשיר הגירוי המאושר על ידי ה-FDA בקופים שהיו להם נגעים במוח שהשפיעו על היעילות שלהם. להשתמש בידיים שלהם.
ברגע שהגירוי הופעל, הוא שיפר משמעותית את הפעלת השרירים וכוח האחיזה. חשוב לציין, לא נצפתה תנועה בלתי רצונית.
כדי לוודא שהפרוצדורה יכולה להועיל לבני אדם, נעשה שימוש באותם פרמטרי גירוי בחולה שהוגדר לעבור השתלת DBS לתוך התלמוס המוטורי כדי לעזור עם רעידות זרועות שנגרמו כתוצאה מפגיעת מוח מתאונת רכב קשה שהביאה לשיתוק חמור ב שתי הזרועות.
ברגע שהגירוי הופעל שוב, שופרו מיד טווח ועוצמת תנועת הזרוע: המשתתף הצליח להרים משקל כבד בינוני ולהגיע, לאחוז ולהרים כוס שתייה בצורה יעילה וחלקה יותר מאשר ללא הגירוי.
כדי לעזור להביא את הטכנולוגיה הזו ליותר מטופלים במרפאה, חוקרים עובדים כעת כדי לבדוק את ההשפעות ארוכות הטווח של DBS ולקבוע האם גירוי כרוני יכול לשפר עוד יותר את תפקוד היד והזרועות אצל אנשים שנפגעו מפציעה מוחית טראומטית או שבץ מוחי.
מחברים נוספים של מחקר זה הם ג'ונתן הו, BS, ארין גריגסבי, Ph.D., אריאנה דמיאני, MS, Lucy Liang, MS, Josep-Maria Balaguer, MS, Sridula Kallakuri, Lilly Tang, BS, Jessica Barrios-Martinez, MD , Vahagn Karapetyan, MD, Ph.D., Daryl Fields, MD, Ph.D., Peter Gerszten, MD, T. Kevin Hitchens, Ph.D., MBA, Theodora Constantine, PA-C., Gregory Adams, BS , דונלד קראמונד, Ph.D., ומרקו Capogrosso, Ph.D., כולם מפיט.
מחקר זה נתמך במימון פנימי מהמחלקות לרפואה פיזית ושיקום ולכירורגיה נוירולוגית בפיט. מימון נוסף ניתן על ידי קרן וולטר ל. קופלנד, קרן הבריאות חמות והמכונים הלאומיים לבריאות (R01NS122927-01A1).
