חוקרים מ-EPFL ובבית החולים האוניברסיטאי לוזאן (CHUV), בראשות הפרופסורים גרגואר קורטין וג'וסלין בלוך, השיגו אבן דרך גדולה בטיפול בפציעות חוט שדרה (SCI). על ידי הפעלת גירוי מוחי עמוק (DBS) על אזור בלתי צפוי במוח-; ההיפותלמוס הצדדי (LH)-; הצוות שיפר את ההתאוששות של תנועות הגפיים התחתונות בשני אנשים עם SCI חלקי, ושיפר מאוד את האוטונומיה והרווחה שלהם. .
וולפגנג ייגר, בן 54 מקפל, אוסטריה, יושב על כיסא גלגלים מאז 2006 לאחר שתאונת סקי הותירה אותו עם פציעה בחוט השדרה. בהשתתפותו בניסוי הקליני, הוא חווה ממקור ראשון כיצד גירוי מוחי עמוק יכול לשחזר את הניידות והעצמאות שלו. "בשנה שעברה בחופשה, לא הייתה בעיה ללכת כמה צעדים למטה ולחזור לים באמצעות הגירוי", שיתף ייגר, ותיאר את החופש החדש שהעניקה לו DBS. מעבר להליכה, הטיפול שיפר את המשימות היומיומיות. "אני יכול גם להגיע לדברים בארונות שלי במטבח", הוסיף.
DBS היא טכניקה נוירוכירורגית מבוססת היטב הכוללת השתלת אלקטרודות לאזורי מוח ספציפיים כדי לווסת פעילות עצבית. באופן מסורתי, נעשה שימוש ב-DBS לטיפול בהפרעות תנועה כמו מחלת פרקינסון ורעד חיוני על ידי מיקוד לאזורים במוח האחראים לשליטה מוטורית. עם זאת, החלת DBS על ההיפותלמוס הצידי לטיפול בשיתוק חלקי היא גישה חדשה. על ידי התמקדות ב-LH, החוקרים ב-. Neurorestore התחבר למסלול עצבי בלתי צפוי שלא נשקל קודם לכן להתאוששות מוטורית.
במחקר שפורסם ב רפואת טבע, לא רק שה-DBS הראה תוצאות מיידיות להגברת ההליכה במהלך השיקום, אלא שהמטופלים הראו גם שיפור ארוך טווח שנמשך גם כאשר הגירוי כבה. ממצאים אלו מצביעים על כך שהטיפול קידם ארגון מחדש של סיבי עצב שיוריים התורמים לשיפורים נוירולוגיים מתמשכים.
"המחקר הזה מוכיח שהמוח נחוץ כדי להתאושש משיתוק. באופן מפתיע, המוח לא מסוגל לנצל את מלוא ההקרנות הנוירוניות ששורדות לאחר פגיעה בחוט השדרה. כאן, מצאנו איך להתחבר לאזור קטן של מוח שלא היה ידוע כמעורב בייצור של הליכה על מנת לעסוק בשאריות הקשרים הללו ולהגביר את ההתאוששות הנוירולוגית אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה", אומרת קורטין, פרופסור ל- מדעי המוח ב-EPFL, בית החולים האוניברסיטאי לוזאן (CHUV) ו-UNIL ומנהל שותף של מרכז .NeuroRestore.
מדעי המוח הבסיסיים בשילוב עם דיוק נוירוכירורגי
הצלחת טיפול DBS זה תלויה בשתי גישות משלימות: תגליות שהתאפשרו על ידי מתודולוגיות חדשות במחקרי בעלי חיים ותרגום תגליות אלה לטכניקות כירורגיות מדויקות בבני אדם. לצורך הניתוח, החוקרים השתמשו בסריקות מוח מפורטות כדי להנחות את המיקומים המדויקים של האלקטרודות הקטנות לתוך המוח, שבוצעו על ידי בלוך ב-CHUV, בזמן שהמטופל היה ער לגמרי.
"ברגע שהאלקטרודה הייתה במקום וביצענו את הגירוי, המטופל הראשון אמר מיד: 'אני מרגיש את הרגליים שלי'. כשהגברנו את הגירוי, היא אמרה, 'אני מרגישה דחף ללכת!' המשוב הזה בזמן אמת אישר שכוונתנו לאזור הנכון, גם אם האזור הזה מעולם לא היה קשור לשליטה ברגליים בבני אדם. ברגע זה ידעתי שאנו עדים לתגלית חשובה לארגון האנטומי של תפקודי המוח ," אומר בלוך, נוירוכירורג ופרופסור בבית החולים האוניברסיטאי לוזאן (CHUV), UNIL ו-EPFL, ומנהל שותף של מרכז .NeuroRestore.
תפקיד ההיפותלמוס הצידי בהתאוששות מהליכה
הזיהוי של ה-LH כשחקן מפתח בהחלמה מוטורית לאחר שיתוק הוא כשלעצמו תגלית מדעית חשובה, בהתחשב בכך שאזור זה נקשר באופן מסורתי רק לפונקציות כמו עוררות והאכלה. פריצת דרך זו נוצרה מפיתוח של מתודולוגיה רב-שלבית חדשה שהחלה במיפוי אנטומי ותפקודי של המוח כולו כדי לבסס את תפקידו של אזור זה בהליכה, ולאחר מכן ניסויים במודלים פרה-קליניים לביסוס המעגלים המדויקים המעורבים בהחלמה. בסופו של דבר, תוצאות אלו הובילו לניסויים קליניים במשתתפים בבני אדם.
"זה היה מחקר יסודי, באמצעות יצירת מפות מפורטות ברוחב המוח, שאפשרו לנו לזהות את ההיפותלמוס הצדי בהתאוששות של הליכה. ללא העבודה הבסיסית הזו, לא היינו חושפים את התפקיד הבלתי צפוי שאזור זה ממלא בהתאוששות הליכה, " אומר ג'ורדן סקוויר, מחבר ראשי של המחקר.
פלטפורמת ההדמיה המתקדמת במרכז Wyss מילאה תפקיד קריטי במחקר זה על ידי מתן יכולות הדמיה ברזולוציה גבוהה שאפשרו לצוות למפות את הפעילות האנטומית והתפקודית של נוירונים ברחבי המוח, מה שאיפשר זיהוי של ההיפותלמוס הצדי.
שילוב של DBS עם שתלים בעמוד השדרה להחלמה משופרת
התוצאות המדהימות הללו סוללות את הדרך ליישומים טיפוליים חדשים להגברת ההחלמה מ-SCI. מחקר עתידי יחקור את שילוב DBS עם טכנולוגיות אחרות, כגון שתלים בעמוד השדרה שכבר הראו את הפוטנציאל שלהם בשיקום תנועה לאחר SCI. "שילוב שתי הגישות שלנו – גירוי המוח ועמוד השדרה – יציע אסטרטגיית החלמה מקיפה יותר לחולים עם פציעות חוט שדרה", אומרת קורטין.
