Les patients atteints de paraplégie retrouver mouvement volontaire après stimulation de la moelle

Admin Août 12, 2015 Santé 569 0
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"Quand nous avons entendu que le patient avait repris le contrôle volontaire en raison de la stimulation de la moelle, nous étions prudemment optimistes", a déclaré Roderic Pettigrew, Ph.D., MD, directeur de l'Institut national d'imagerie biomédicale et de bio-ingénierie (NIBIB) au NIH, qui a fourni un appui pour l'étude. "Maintenant que la stimulation de la moelle a réussi à 4 de 4 patients, il existe des preuves pour suggérer que une grande cohorte de personnes, précédemment avec peu d'espoir réaliste d'une reprise significative des blessures de la moelle épinière, peut bénéficier de cette intervention. "

Un des résultats les plus impressionnants et inattendus de l'étude est que deux des patients qui ont bénéficié de la stimulation de la moelle avait moteur complet et la paralysie sensorielle. Chez ces patients, le chemin d'accès qui envoie des informations à propos de la sensation des jambes vers le cerveau est interrompu, en plus de la voie qui envoie des informations à partir du cerveau vers les jambes pour contrôler le mouvement. Les chercheurs ont été surpris par le résultat; a supposé qu'au moins une partie de la voie sensorielle besoin d'être intact pour le traitement est efficace.


L'étude est une continuation d'un projet pilote novateur de processus a commencé en 2009 pour déterminer si la stimulation de la moelle en conjonction avec l'entraînement quotidien sur un tapis roulant, pourrait aider les patients atteints de paralysie retrouver une certaine capacité à se déplacer. Dans ce processus, Rob Summers, un jeune homme paralysé en dessous de la poitrine, avait un tableau de 16 électrodes implantées sur sa moelle épinière. Il a ensuite subi entraînement quotidien dans lequel a été suspendu dans un harnais sur un tapis roulant, tandis qu'une équipe de chercheurs selon les jambes, l'aidant à rester debout ou marcher. Dans le même temps, les impulsions électriques de réseau fournis à la moelle épinière juste en dessous de la plaie.

Selon les chercheurs, l'objectif de la stimulation était d'augmenter la sensibilité des circuits locaux de la moelle épinière qui effectuent moteur de base sans entrée du cerveau - que le réflexe qui se produit après avoir marché sur un clou, ou même des mouvements plus de motifs géométriques complexes comme pas à pas. Bien que pas assez forte pour provoquer directement l'activation des muscles seulement, les chercheurs croyaient que la relance pourrait entraîner un mouvement en combinaison avec l'entrée sensorielle de marcher sur un tapis roulant.

Avec son stimulateur actif, Summers était progressivement capable de résister à son propre poids et à la fin il pourrait être sans l'aide des physiothérapeutes pour un maximum de quatre minutes. Étonnamment, sept mois dans le processus, Summers a également constaté qu'il avait retrouvé un certain contrôle volontaire de ses jambes. Les chercheurs ont été surpris par ce résultat, comme mouvement intentionnel nécessite des informations pour voyager entre le cerveau et la moelle épinière inférieure, un chemin qui avait été rendu non fonctionnel de sa blessure. Autres troubles causés par une blessure Summers a également commencé à se améliorer avec le temps, en l'absence de stimulation, tels que le contrôle de la pression artérielle, la régulation de la température du corps, contrôle de la vessie, et la fonction sexuelle.

Maintenant, dans cette étude de suivi, Claudia Angeli, Ph.D., professeur adjoint à l'Université du Kentucky moelle épinière Centre recherches sur les blessures à Louisville et ses collègues chercheurs rapportent que trois patients supplémentaires atteints de paralysie récupérés commande muscle volontaire après la stimulation électrique de la colonne vertébrale. Leur rapport, qui comprend également les résultats de nouveaux tests sur Summers, a été publiée en ligne dans le numéro d'Avril 8 du cerveau.

Les trois patients dans la nouvelle étude comprennent deux avec moteur complet et la paralysie sensorielle, et une, comme Summers, complet avec moteur paralysie, mais une certaine capacité à ressentir des sensations de sa blessure. En quelques jours du début de la stimulation, les trois patients ont retrouvé un certain contrôle volontaire des muscles paralysés avant.

Le premier implanté après Summers était capable de se déplacer ou de se sentir toute sensation ci-dessous sa blessure et a été initialement pensé pour être leur niveau de référence patient. "Ce qui est surprenant, ce est que non seulement il ne était pas le mouvement volontaire, mais nous avons vu que, dans la première semaine de stimulation. Nous avons ensuite vu que, dans les deux prochaines patients ainsi", a déclaré Susan Harkema, Ph.D., directeur de recherche en réadaptation au cordon Kentucky Spinal Injury Research Center de l'Université de Louisville, et chercheur de l'étude.

Les chercheurs indiquent la vitesse à laquelle chaque sujet récupéré mouvement volontaire comme preuve qu'il peut y avoir des connexions qui existent sommeillent chez les patients avec une paralysie complète. "Il se agit plutôt d'une séparation complète des régions supérieures et inférieures de blessure, il est possible qu'il y ait des contacts, mais ces connexions ne sont pas fonctionnels», a déclaré Reggie Edgerton V., Ph.D., un éminent professeur à l'UCLA de la biologie et de la physiologie intégrative, et le chercheur responsable de l'élaboration de la nouvelle approche de la réhabilitation. "La stimulation de la moelle peut se réveiller ces connexions."

Un aspect important de la nouvelle étude a porté sur l'évaluation de la capacité de chaque patient à moduler ses mouvements en réponse à des stimuli auditifs et visuels. "Nous espérions pour déterminer si elles pourraient volontairement déplacer en présence de stimuli, ainsi que contrôler leurs mouvements pourrait être", a déclaré Angeli.

Tous les participants, y compris Summers, ont été en mesure de synchroniser les jambes, les chevilles et orteils mouvements à l'unisson avec l'ascension et la chute d'une onde affichée sur un écran d'ordinateur, et trois sur quatre étaient en mesure de changer la force avec laquelle ils fléchissent la jambe, en fonction de l'intensité de trois différents signaux auditifs.

"Le fait que le cerveau est capable d'exploiter les quelques connexions qui peuvent être laissés, puis traiter cette compliquée visuel, auditif, et de l'information sensorielle, ce est assez incroyable. Il nous dit que l'information du cerveau est toujours au bon endroit la moelle épinière, de sorte que la personne peut contrôler avec une précision très impressionnante, la nature du mouvement, "dit Edgerton.

Les mêmes tests ont été administrés, même après plusieurs mois de stimulation de la moelle épinière appliqué en conjonction avec la formation de la locomotive. Pendant cette période, les patients ont également effectués formation à la maison, qui se composait de la stimulation d'une heure, tandis que la pratique de mouvements intentionnels couché. À la fin de la formation, certains sujets ont pu effectuer des mouvements volontaires avec plus de force et avec la stimulation réduite, tandis que d'autres experts améliorées mouvement de précision. Harkema dit qu'il est difficile de savoir si l'amélioration est le résultat de la formation ou les effets cumulatifs de stimulation au fil du temps. Ils envisagent de tester cette distinction dans leur prochaine étude.

«Grâce à cette étude, les chercheurs montrent que leurs résultats sur un patient retrouver moteur pleine de mouvement, signalé il ya trois ans dans The Lancet, ne étaient pas une anomalie", a déclaré Susan Howley, vice-président exécutif de la recherche à la Christopher et Dana Fondation Reeve, Short Hills, NJ, qui fournit plaidoyer patient et financement de la recherche de blessures de la moelle épinière. "Les implications de cette étude pour l'ensemble du domaine sont très profondes et nous pouvons maintenant imaginer un jour où la stimulation épidurale pourrait faire partie d'un cocktail de thérapies utilisées pour guérir la paralysie."

Avec le soutien de NIBIB, Edgerton, concert avec des collaborateurs Joel Burdick et YC Tai, des professeurs de l'ingénierie et de la bioingénierie à Caltech mécanique et électrique, travaillent aussi à développer une nouvelle gamme haute densité de 27 électrodes chez le rat pour déterminer si en mesure de fournir un contrôle plus fin de locomotion plus robuste.

«La technologie que nous avons utilisé dans ces quatre personnes a été initialement conçu pour l'élimination des maux de dos, et nos expériences sur les animaux nous ont dit que nous pouvons faire beaucoup mieux», a déclaré Edgerton. "Pour un type donné de mouvement, nous voulons être en mesure de choisir exactement où et comment stimuler la moelle épinière. Nous ne avons pas simplement que la souplesse dans la technologie actuelle."

Edgerton collabore également avec divers collaborateurs sur les projets financés NIBIB d'explorer si la stimulation épidurale peut être utilisé pour aider les patients atteints de paralysie des membres supérieure. Ils développent également une technologie capable de fournir la stimulation de la moelle à travers la peau (transcutanée), qui contourne la nécessité de l'implantation chirurgicale. Bien qu'il y ait beaucoup de travail à faire, Harkema estime que les résultats de cette étude récente fournissent suffisamment de preuves pour contester les croyances actuellement détenus sur le pronostic des patients souffrant de graves lésions de la moelle épinière.

«En ce moment, le point de vue clinique pour les personnes atteintes de paralysie complète du moteur est qu'il n'y a rien que nous pouvons faire," Harkema dit: «Je pense que nous devons repenser cela. Dans notre étude, nous avons démontré le potentiel au-delà de toutes les attentes. Nous avons besoin de relooker ce que la perception du risque est pour ce groupe d'individus ".

«Ce est un appel de réveil pour voir comment blessure médullaire complète le moteur", a déclaré Edgerton. «Nous ne comptons pas nécessairement sur la repousse des nerfs pour récupérer la fonction. Le fait que nous avons observé que dans les quatre patients suggère que ce est en fait un phénomène courant chez les patients avec une paralysie complète."

Ce travail a été soutenu par l'Institut national d'imagerie biomédicale et de bio-ingénierie et l'Institut national des sciences médicales générales au NIH avec les chiffres et prix EB007615 GM103507, Christopher et Dana Reeve Foundation, la Fondation Kessler, le Leona et Harry M. B . Helmsley Charitable Trust, Fondation de l'Université de Louisville et de la Fondation Hôpital Juif et Santa Maria, Frazier Institut Rehab et l'hôpital universitaire.

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