Video toont 3 verlamde mensen lopen na een elektrische stimulatiebehandeling

Letsels aan het ruggenmerg kunnen verwoestend zijn. Afhankelijk van waar langs de ruggengraat de verwonding optreedt, kan het vermogen van een persoon om te bewegen ernstig worden aangetast - of zelfs volledig worden vernietigd, resulterend in verlamming. Dat komt omdat het ruggenmerg motorneuronen huisvest, die signalen van de hersenen naar de spieren van het lichaam dragen. Artsen hebben lang gedacht dat het omkeren van verlamming onmogelijk is, maar nieuw onderzoek in het tijdschrift Natuur laat zien dat het lichaam dat kan opnieuw leren hoe te bewegen.

In het nieuwe artikel laat een team van wetenschappers onder leiding van Grégoire Courtine, Ph.D., van het Center for Neuroprosthetics and Brain Mind Institute in Lausanne, Zwitserland, zien dat paraplegische patiënten opnieuw kunnen leren bewegen. En het is allemaal te danken aan de hulp van implantaten van het ruggenmerg die golven van elektrische activiteit naar de naburige motorneuronen sturen. Onderzoek op dit gebied beweegt zich in een indrukwekkend tempo, met steeds meer wetenschappers die aantonen dat verlamming kan worden teruggedraaid.

De video hierboven toont de opmerkelijke vooruitgang van de drie verlamde mannen die bij de studie betrokken waren, toen de neuro-elektrische signalen hun lichaam opnieuw leerden.

De onderzoekers maakten gebruik van het feit dat het brein communiceert via elektrische signalen en dat de neuronen zelfs kunnen zijn gereorganiseerd door hen, afhankelijk van welke signalen het meest worden gebruikt. Dit idee staat bekend als hersen "plasticiteit" - het idee dat de cellen voortdurend nieuwe verbindingen maken en nieuwe wegen vormen om nieuwe inputs te huisvesten. Als de gewonde delen van het ruggenmerg op dezelfde manier zouden kunnen worden "geactiveerd" met elektriciteit, zouden ze, als ze een specifieke beweging zouden induceren, dachten dat het koppelen van die externe signalen met bepaalde bewegingen het brein zou kunnen reorganiseren zodat het uiteindelijk zou kunnen bewegen zonder die externe stimulatie.

Dus, met behulp van een techniek genaamd epidurale elektrische stimulatie (EES), gebruikte het team een ​​geïmplanteerde pulsgenerator om nauwkeurig getimede schokken van elektriciteit uit te schoten naar de delen van het ruggenmerg waarvan bekend is dat ze betrokken zijn bij bepaalde bewegingen.

"Binnen een week," schrijven ze, "had deze spatiotemporele stimulatie adaptieve controle van verlamde spieren hersteld tijdens bovengronds lopen."

Het is duidelijk dat het vermogen van de hersenen om via de neuronen van het ruggenmerg met de spieren van het lichaam te communiceren is verbeterd. Na een paar maanden schrijft het team: "De deelnemers hervonden vrijwillige controle over eerder verlamde spieren zonder stimulatie en konden lopen of fietsen in ecologische settings tijdens spatiotemporele stimulatie."

Rehabilitatie-geneeskunde-expert van de Universiteit van Washington, Chet Moritz, die niet bij het onderzoek betrokken was, publiceerde een gerelateerd nieuwsartikel in Nature Neuroscience naast het nieuwe papier. "In plaats van een volledige ontkoppeling tussen de hersenen en het ruggenmerg," schreef hij, "lijkt het er nu op dat veel mensen het vermogen kunnen terugkrijgen om hun verlamde ledematen te controleren en zelfs opnieuw te lopen door de innovatieve combinatie van spinale stimulatie en revalidatiepraktijk."

Het feit dat het vermogen van de patiënt om de bewegingen onder controle te houden ook na de behandeling kon worden voortgezet, vervolgde hij, "suggereert dat deze stimulering in combinatie met revalidatie eigenlijk helpt plasticiteit en genezing van het zenuwstelsel rond de blessure te sturen." Met andere woorden, Courtine en zijn team hebben bereikt, met behulp van een paar goed getimede schokken, waarvan lang werd gedacht dat het onmogelijk was.