Пациенты, врачи и исследователи с большими ожиданиями смотрят на эпидуральную электростимуляцию – медицинский метод, который может облегчить состояние пациентов, страдающих параличом из-за травмы спинного мозга. Несмотря на то, что эта техника все еще находится в зачаточном состоянии, она постоянно совершенствуется благодаря исследованиям. Группа ученых (включая некоторых из SISSA), опубликовавших статью в Spinal Cord, предлагает новый методологический подход, основанный на распределении стимуляции и модуляции частоты электрических импульсов, который дал хорошие результаты in vitro.
Эпидуральная электростимуляция – это медицинский метод, который уже несколько лет используется для помощи пациентам, страдающим параличом из-за травмы спинного мозга. Он включает в себя имплантацию электродов над корешками спинного нерва (которые передают входящие "сенсорный" входов) спинного мозга ниже уровня травмы и применения электрических раздражителей различной интенсивности и частоты. Этот метод, который производит или помогает вызвать паттерны активации двигательных нервов (вентральных, исходящих), показал многообещающие результаты, и ученые надеются, что однажды он сможет помочь парализованным людям, например, встать и сделать несколько шагов. , а также восстановление контроля сфинктера и сексуальной функции.
До достижения этой цели еще предстоит пройти долгий путь, и по этой причине научное сообщество удваивает усилия по совершенствованию метода. "Большинство исследований на сегодняшний день сосредоточено на материалах и технологиях устройств. Наше исследование, напротив, рассматривало природу и качество электрического сигнала, подаваемого электродами", объясняет Джулиано Таккола, исследователь Международной школы перспективных исследований (SISSA) в Триесте и координатор исследования. "Вопрос, который задают все, всегда один и тот же: как добиться эффективных двигательных реакций? В этом смысле мы считаем важным лучше модулировать электрический сигнал и точно определять точки, в которых его следует применять".
"Современные методы состоят в обобщенном применении высокочастотного сигнала. Таким образом, мы получаем кумулятивную и несколько недифференцированную стимуляцию группы нервных волокон. Вместо этого мы применили «многоузловой» подход: электрическая стимуляция применяется в разных точках цепи", он объясняет. В исследовании Таккола и его коллеги работали с нейронными цепями спинного мозга, полученными in vitro. Это позволило им очень тщательно контролировать участки моделирования и регистрировать отклики сети с большой точностью.
"Еще одна новинка, которую мы ввели, заключалась в использовании низкочастотной стимуляции". Комбинация этих двух факторов (частота сигнала и множественные участки) дает очень эффективные двигательные паттерны. "В своей работе мы определили новую стратегию стимуляции спинного мозга для активации двигательных нейронов, которая также может быть импортирована во многие стимуляторы, используемые в клинических условиях."