Суть заключается в многоуровневой стимуляции спинного мозга в сочетании со специальными упражнениями. Создан препарат со стволовыми клетками для лечения спинного мозга. А в участок спинного мозга, контролирующий движения ног, был имплантирован электронный нейростимулятор, который, стимулируя спинной мозг, заставляет его активизировать мышцы нижних конечностей.
Новое открытие учёных о спинном мозге
Исследователи разработали и внедрили «мозго-спинномозговой интерфейс» (BSI), который образует неврологическую связь с использованием беспроводного цифрового моста между спинным мозгом и головным мозгом человека. Нейростимуляция осуществляется с помощью небольшого прибора-генератора электрических импульсов, который имплантируется в область спинного мозга. Травма спинного мозга (ТСМ) – это сложное неврологическое состояние, вызывающее физическую инвалидность, психологический стресс.
Ученые КФУ изучают эффективные способы помощи пациентам с травмой спинного мозга
При частичном повреждении спинной мозг может передавать некоторые сигналы в головной мозг и наоборот, поэтому такие пациенты обладают некоторой чувствительностью и даже некоторыми моторными функциями ниже пораженной области. — Исследования цитокинов при травме спинного мозга помогают лучше понять патофизиологию повреждения и могут предоставить ценную информацию для разработки новых методов лечения и диагностики, — цитирует ведущего научного сотрудникоа НИЛ «Генные и. Потому что через так называемый гематоэнцефалический барьер, который отделяет мозг от кровотока, проникают не все противовирусные лекарства. А в участок спинного мозга, контролирующий движения ног, был имплантирован электронный нейростимулятор, который, стимулируя спинной мозг, заставляет его активизировать мышцы нижних конечностей. написали исследователи. Здесь Технологии Долголетия публикуют наиболее важные и актуальные новости о продлении жизни человека и событиях, связанных с этой тематикой.
Новое открытие учёных о спинном мозге
Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Гарвардского университета провели исследование, которое может иметь огромное значение для восстановления спинного мозга после травмы. При частичном повреждении спинной мозг может передавать некоторые сигналы в головной мозг и наоборот, поэтому такие пациенты обладают некоторой чувствительностью и даже некоторыми моторными функциями ниже пораженной области. Главная» Новости» Спинной мозг новости. Работа лишь одной субпопуляции нейронов спинного мозга помогла пациентам с параличом снова двигаться. Для терапии травм спинного мозга авторы статьи, использовали электростимуляцию клеток поясничного отдела.
Нейрохирурги ВКО поделились опытом имплантации нейростимулятора в спинной мозг
Однако, новое исследование — это настоящий прорыв. Немецкие ученые научились восстанавливать спинной мозг: последние новости 2021 года Немецкие ученые в значительной степени продвинулись в вопросах генной инженерии. Травма спинного мозга (ТСМ) – это сложное неврологическое состояние, вызывающее физическую инвалидность, психологический стресс. Израильские ученые разработали имплант спинного мозга из человеческих клеток для парализованных мышей. Новости науки. от исследовательских организаций. Генетически модифицированные нервные стволовые клетки демонстрируют многообещающий терапевтический потенциал при повреждении спинного мозга.
Регенерация нейронов: ученые вернули ходьбу мышам, парализованным после травмы
Третью многоэлектродную решетку имплантировали в твердую оболочку спинного мозга, чтобы сигналы поступали на входные зоны задних корешков. Эти структуры проецируются на сегменты спинного мозга, которые содержат двигательные нейроны, контролирующие мышцы ног. Алгоритм базовой станции декодирует сигналы ЭКоГ и преобразует их в стимулирующие сигналы; они передаются генератору импульсов, он, в свою очередь, стимулирует нейроны спинного мозга, а от них сигналы поступают к мышцам. Схема расположения имплантатов и блока обработки в рюкзаке, преобразующего сигналы головного мозга в сигналы для активации мышц; справа хронофотографии участника и параллельные его движениям операции цифрового моста: спектрограмма активности мозга, вероятность движений левой и правой ноги, вычисленная по этим сигналам, и результирующая модуляция амплитуды стимуляции.
Credit: Nature. DOI: 10. Частичный разрыв спинного мозга привел к тетраплегии — потере функции конечностей.
Ходить самостоятельно Герт-Ян Оскам не мог, но «верил, что это возможно», как он сказал на пресс-брифинге. Ранее он участвовал в клиническом испытании STIMO, которое включало пятимесячную программу нейрореабилитации с электростимуляцией спинного мозга. Удалось восстановить способность передвигаться с ходунками, но дальнейших улучшений не было.
Установка имплантатов заняла немного времени, после каждой операции пациента выписывали в течение суток, и в последующие 20 месяцев наблюдений требовалась лишь нечастая повторная калибровка.
На рисунке видны нервные волокна и тонкий металлический проводок, защищающий новое нервное соединение от обрыва Ученые не ставили перед собой задачу полностью вернуть подопытным мышам подвижность — это было невозможно при такой серьезной травме. Вместо этого была проделана кропотливая работа по пересадке нервной ткани из груди крыс в место повреждения в позвоночнике.
Спустя много месяцев нейроны, подпитанные специальными химическими веществами и факторами роста, смогли прорасти навстречу разорванным участкам спинного мозга и соединить его через огромный по медицинским меркам разрыв шириной более 5 мм. В итоге получилось тонкое, всего в примерно 20 нервных волокон, соединение, которое, конечно, не могло полностью восстановить функциональность спинного мозга. Тем не менее, впоследствии, мыши восстановили некоторый контроль над потерянными функциями организма, в частности смогли контролировать мочевой пузырь.
Потенциально, данная методика может помочь восстановить множество других функций, в частности 2 года назад с ее помощью у крыс с менее тяжелыми повреждениями мозга восстановили контроль над дыхательными мышцами. Возможно, в перспективе с помощью подобной технологии все же можно будет ремонтировать обширные повреждения спинного мозга и полностью восстанавливать его функциональность. Также, в мае 2012 года ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны сообщили об открытии совершенно нового пути лечения травм позвоночника.
Эксперименты на крысах показали, что в случае травмы нижняя часть позвоночника, отделенная от головного мозга, может взять на себя управление движением нижних конечностей. Это удивительно, ведь в нормальных условиях движениями тела управляет головной мозг. Тем не менее, оказывается, что и спинной мозг хранит «воспоминания» о том, какие сигналы нужно выдавать конечностям для ходьбы и бега.
В ходе экспериментов ученые вводили крысам химический раствор агонистов рецепторов моноаминов, который вызывает клеточный ответ путем связывания с рецепторами допамина, адреналина и серотонина в нейронах спинного мозга. Весь этот «коктейль» заменяет нейротрансмиттеры, присутствующие в здоровом спинном мозге и активизирует нейроны, контролирующие движения нижней части тела. Изолированный участок поврежденного спинного мозга почти сразу «вспомнил», как надо управлять конечностями, и подопытная крыса смогла двигать ногами Через 5-10 минут после инъекции ученые стимулировали спинной мозг подопытной крысы электрическим током через электроды , имплантированные в эпидуральное пространство.
Данная стимуляция возбуждает химически активированные нейроны, в результате чего нижний участок поврежденного спинного мозга «думает», что он все еще подсоединен к головному мозгу. Разумеется, головной мозг при этом никаких сигналов не посылает, но изолированный участок спинного мозга начинает действовать «по старой памяти», позволяя ранее парализованным мышам двигаться. Преимущество данной технологии в том, что она работает при любой ширине разрыва спинного мозга и восстанавливает подвижность очень быстро.
В настоящее время ученые исследуют возможность применения данной технологии для лечения людей. Победа над природой В случае с лечением травм позвоночника, человечество борется с жестокой «несправедливостью» природы.
Кроме того, система позволила мужчине ходить по лестницам и неровной поверхности — то, чего раньше он не мог. Пациент ходит без стимуляции: до первого клинического испытания, после его завершения и после завершения нейрореабилитации с цифровым мостом слева направо. Даже спустя год сигналы не стали менее точными.
Впоследствии пациент смог самостоятельно с костылями ходить по дому, стоять, садиться в машину и выходить из нее даже без стимуляции. Авторы отмечают, что неизвестно, смогут ли пациенты с другими травмами спинного мозга использовать устройство, — поскольку проверяли его на конкретном и частичном повреждении. Но эпидуральная стимуляция уже помогала другим пациентам — в том числе с полным сенсорномоторным параличом, декодирование сигналов мозга тоже не ново, а откалибровать устройство достаточно просто. Поэтому каких-то серьезных помех для применения нейроинтерфейса у других пациентов ученые не видят. Электростимуляция спинного мозга может помочь двигать не только ногами, но и руками — ученые из США вернули таким образом подвижность рук людям после инсульта.
Но в этом случае электроды имплантировали в шейный отдел. Автор: Катерина Петрова.
Дело в том, что активность спинного мозга распределяется по-разному даже во время обыкновенного шага. Когда мы поднимаем ногу — работает одна часть нейронов. Когда опускаем — другая. Причем, здесь все индивидуально, все зависит от веса, физических данных и двигательных способностей больного. Таким образом, компьютер сам принимает решение, в какой степени, когда и какую зону спинного мозга нужно стимулировать. Получается, что поврежденный спинной мозг может сам контролировать работу конечностей. Ему на первых порах нужно только подсказывать, что и когда делать. Эти подсказки и есть та самая стимуляция электричеством и специальным химическим препаратом на несколько отделов спинного мозга одновременно.
Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19
Эти устройства, разработанные CEA, позволяют декодировать электрические сигналы. Восстановление неврологических функций Реабилитация, поддерживаемая цифровым мостом, позволила Герту-Яну Gert-Jan восстановить неврологические функции, утраченные после аварии. Исследователи смогли количественно оценить значительные улучшения в его сенсорном восприятии и двигательных навыках, даже когда цифровой мост был выключен.
Суть операции заключается в создании альтернативного пути тока крови в обход пораженного участка сосудистого русла. Обходной участок называется шунтом. Также в ходе мастер-класса были проведены 9 сложнейших эндоваскулярных операций на спинном мозге, среди которых проведена эмболизация злокачественной опухоли головного мозга с проведением Вада теста. Данный тест используется при планировании нейрохирургических вмешательств для прогнозирования возможных послеоперационных функциональных нарушений. Самостоятельно местные специалисты подобные вмешательства в спинной мозг не проводили. Все пациенты данную высокотехнологичную медпомощь получили в рамках ОСМС», — отмечают в Университетском госпитале города Семей.
В частности, к нему применяли процедуру эпидуральной стимуляции спинного мозга, когда в позвоночник устанавливается имплантат с электродами, а под кожу вшивается стимулятор.
Такая платформа на основе показаний датчиков движения в стимуляторе создаёт импульсы в ответственных зонах спинного мозга и заставляет мышцы конечностей совершать работу, а человеку передвигаться, правда, очень и очень ограниченно. Поскольку у пациента остались электроды в позвоночнике на спинном мозге , учёные решили подавать на них управляющий сигнал из головного мозга. Для этого потребовалось организовать цифровой беспроводной мост, поскольку нервная ткань между спинным и головным мозгом была разорвана в результате травмы. Для считывания сигналов из головного мозга в череп пациенту были имплантированы датчики со своими массивами электродов. Блок управления электродами получал внешнее индуктивное беспроводное питание на частоте 13,56 МГц, а считанная мозговая активность передавалась другой антенной — дециметровой на частоте 405 МГц.
Когда пациент представлял себе, что он ходит, сигналы мозга, обрабатываемые компьютерной программой, приводили к тому, что аватар на экране двигался. Когда этот этап был пройден, пациенты перешли к занятиям с экзоскелетом, также управляемым нейроинтерфейсом.
Летом 2014 года член научной команды, нейробилог Мигель Николелис, представил на чемпионате мира по футболу одного из своих парализованных подопечных в экзоскелете, и тот на глазах у изумленной публики ударил по мячу. Научное сообщество отнеслось к этой демонстрации весьма скептически: глядя со стороны, трудно было понять, действительно ли человек в экзоскелете самостоятельно контролировал свое футуристического вида оснащение. Фото с сайта gagdaily. У всех пациентов зафиксирована чувствительность в парализованных ногах: они воспринимают болевое воздействие, прикосновение и определяют положение конечности. Также пациенты научились по желанию вызывать небольшие сокращения ранее парализованных мышц. Улучшения настолько выражены, что четырем участникам эксперимента диагноз «полная параплегия» заменили на «частичную». Эти результаты кому-то могут показаться скромными, но ведь речь идет о пациентах, у которых чувствительность и минимальные моторные функции отсутствовали годами, а, как мы знаем, даже небольшой прогресс вселяет надежду на прогресс дальнейший.
Важно заметить также, что экзоскелеты с нейроинтерфейсом и ранее использовались в экспериментах по реабилитации парализованных людей, но подобный результат был достигнут впервые благодаря тому, что начинался эксперимент с обучения действиям в виртуальной реальности. Было бы нелогично, если паралич не попробовали бы лечить стволовыми клетками. На сегодняшний день в арсенале ученых-медиков немало экспериментов, проведенных на животных. Фото с сайта telegraph. Им удалось восстановить целостность спинного мозга крыс с помощью нейронов, полученных из стволовых клеток. Клетки начали функционировать подобно другим клеткам спинного мозга — они формировали полноценные синапсы, что помогло вернуть крысам подвижность. Попытки «починить» спинной мозг таким образом предпринимались давно, однако никому из ученых ранее не удавалось достичь успеха.
Фото с сайта independent. Впрочем, пока о клинических испытаниях терапии на людях говорить преждевременно. В ближайшее время авторы протестируют разработанную ими технологию на более крупных животных. Чуть раньше были опубликованы результаты исследований австралийских ученых из Университета Нового Южного Уэльса.
Человеческому мозгу вернули контроль над парализованными ногами
В каждом тесте участвовали экспериментальная и контрольная мыши, чьи задние лапы свободно свисали. Если задняя лапа экспериментальной мыши опускалась слишком низко, она получала электрическую стимуляцию, импульс, которого мышь хотела бы избежать. Контрольная мышь получала такую же стимуляцию в то же время, но без привязки к положению ее задней лапы. Уже через 10 минут наблюдались результаты моторного обучения, но только у подопытных мышей: их лапки оставались высоко поднятыми, избегая электрической стимуляции. Этот результат показал, что спинной мозг может ассоциировать неприятные ощущения с положением ног и адаптировать свою двигательную активность таким образом, чтобы избежать неприятных ощущений.
И все это без участия мозга. Двадцать четыре часа спустя они повторили 10-минутный тест, но поменяли местами подопытных и контрольных мышей. Подопытные мыши по-прежнему не поднимали ноги, то есть в спинном мозге сохранилась память о прошлом опыте, который мешал новому обучению.
Ученые считают, что новая методика поможет и парализованным людям, потерявшим подвижность после травм. Впрочем, пока о тестировании этого подхода на людях говорить преждевременно. В ближайшее время авторы планируют исследовать разработанную ими технологию на более крупных животных.
Восстановление спинного мозга актуально и в свете готовящийся первой в мире трансплантации головы.
В РФ создали препарат со стволовыми клетками для лечения травмы спинного мозга 30 Ноября, 2023 Препарат на основе стволовых клеток для лечения травмы спинного мозга, который повышает эффективность дальнейшей реабилитации, разработали в России. По его словам, препарат разработали на основе стволовых клеток, он помогает устранить воспалительный эффект в месте травмы или значительно его снизить. Ученые выяснили, что сочетание нейромодуляции с новым препаратом существенно увеличивает эффективность восстановления функции ходьбы. Мы как раз устраняем этот воспалительный эффект или снижаем его существенно", - сказал Белоусов.
К тому же учёные говорят, что показатели со временем могут улучшиться. Чтобы осуществить задуманное, команда Northwell Health сначала потратила месяцы на картирование мозга Томаса посредством МРТ, чтобы обнаружить точные области мозга, ответственные за движения рук конкретно этого пациента, а также области, отвечающие за ощущение прикосновения. Это разные области, так что в мозге Томаса два имплантата. Затем система была подключена к системе искусственного интеллекта, которая должна была разобраться в том, какие сигналы мозга чему соответствуют. Понадобилось четыре месяца работы, чтобы чувствительность восстановилась до такой степени, что Томас стал чувствовать прикосновения к рукам. Контроль вернулся до такого уровня, который позволял Томасу двигать руками, но тут подробностей нет.
Научный прорыв, ставший возможным благодаря инновационной методологии
- Содержание
- Важная победа над природой: как скоро можно будет чинить спинной мозг
- Спинной мозг - лечение воспалительных и др. заболеваний спинного мозга
- Израильская компания представила инновационный метод лечения травм спинного мозга
- Интегрины — архитекторы регенерации нейронов
Регенерация нейронов: ученые вернули ходьбу мышам, парализованным после травмы
| Ученые вернули возможность ходить мышам с травмами спинного мозга | Нейростимуляция осуществляется с помощью небольшого прибора-генератора электрических импульсов, который имплантируется в область спинного мозга. |
| Вести с полей: спинной мозг и движение | Сам спинной мозг весит всего 30-35 грамм, имеет диаметр около 1 см и длину 40-45 см. В сравнении со многими другими органами, спинной мозг просто крохотный, но, тем не менее, он исключительно важен. |