Ток поставит на ноги
Электрическая стимуляция спинного мозга вернула парализованным способность ходить. С этого года такие же операции будут проводить в России
В конце 2018 года группа швейцарских ученых заявила о сенсации: трем парализованным пациентам с давними травмами позвоночника вернули способность ходить. Чудо стало возможным благодаря электродам, вживленным в поврежденный спинной мозг и стимулирующим его электрическими импульсами определенной частоты. С нового года подобные операции собираются делать и в России. В особенностях метода и перспективах его использования разбирался «Огонек».
Не хуже швейцарских часов
Несколько лет в инвалидном кресле из-за травмы спинного мозга провели трое мужчин, прежде чем стать добровольцами в эксперименте доктора Грегуара Куртина. Этот швейцарский невролог задался целью вернуть подвижность их парализованным ногам с помощью электричества.
В госпитале Университета Лозанны нейрохирург Джоселин Блох имплантировала в позвоночник каждого по электрическому стимулятору. Стимулятор работает от пульта, включается врачом или самим пациентом и посылает импульсы к определенным группам мышц в ногах. При этом добровольцы параллельно проходили обычный курс реабилитации, состоящий из массажа и специальных упражнений.
Результаты превзошли все ожидания реабилитологов: через неделю парализованные пациенты смогли ходить с механической поддержкой, а еще через пять месяцев двое из них сумели сделать несколько шагов, даже не включая нейростимулятор,— поврежденные нейронные связи начали восстанавливаться. Само собой, тут же во весь рост встал вопрос о степени уникальности эксперимента. Попросту говоря, получат ли другие обездвиженные шанс вновь ходить на своих ногах?
Успеху ученых из Федеральной политехнической школы Лозанны предшествовали многолетние эксперименты на крысах. Животным с частично пересеченным спинным мозгом точно так же вживляли в позвоночник электроды — оснащенная электростимулятором крыса при поддержке начинала резво передвигаться на задних лапах. Правда, в лабораторных условиях проводить такие опыты проще, ведь в реальности не бывает двух абсолютно идентичных травм позвоночника, каждый случай уникален, и к каждому пациенту приходится искать особый подход. Тем не менее метод сработал и на людях. Ученые объясняют результативность своих усилий высокой точностью установки и прицельным воздействием имплантатов.
— Мы стремились к тому, чтобы нейростимуляция была такой же точной, как швейцарские часы,— говорит нейрохирург Джоселин Блох.— Особые конфигурации электродов, установленных нами, активируют специфические области спинного мозга, имитируя команды мозга, которые запускают ходьбу.
А руководитель исследования Грегуар Куртин объясняет, почему он уже в первую неделю после установки имплантатов понял, что ступил на правильный путь.
— За годы испытаний этого метода на животных мы добились глубокого понимания того, как происходит активация спинного мозга естественным образом,— объясняет он.— Мы поняли, что решающую роль в способности пациента двигаться играет точное время и место электростимуляции. Именно это вызывает рост новых нервных связей.
По нужному адресу
Напомним, что спинной мозг отвечает за равновесие и координацию при любых движениях человека. Мы управляем своим телом благодаря контактам спинномозговых нейронов с центрами головного мозга. Для этого нужно, чтобы нейронные сети в спинном мозге оставались целостными. А при травме позвоночника система нейронов перестает быть упорядоченной, сигналы из головного мозга теряются, не доходят до нужных мышц, и человек остается недвижимым. Нейростимулятор, который использовали швейцарские неврологи, посылает нейронам сигналы, вызывающие определенные, заданные движения конечностей. Такая «адресная» нейротехнология дает возможность активных тренировок, в отличие от пассивных упражнений, например, с помощью экзоскелета.
Предшественники Куртина и Блох использовали непрерывную электростимуляцию. Но она не давала стойкого результата: как только ее отключали, пациенты возвращались к обездвиженному состоянию. Принцип действия новой нейротехнологии пока до конца непонятен, да и выборка пациентов пока что мала, однако первые успехи вдохновили швейцарцев на новые опыты. Теперь они хотят испытать действие электростимулятора на раннем этапе после травмы, когда нервно-мышечная система еще не атрофировалась после хронического паралича, и потенциал для выздоровления больший.