Стимуляция гипоталамуса помогла подняться парализованному пациенту
Исследователи из Швейцарского федерального технологического института (EPFL) и Университетской больницы Лозанны под руководством профессоров Грегуара Куртина и Жослин Блох достигли прогресса в лечении травм спинного мозга. Применив глубокую стимуляцию мозга к неожиданной области мозга — латеральному гипоталамусу — команда улучшила восстановление движений нижних конечностей у двух людей с тяжелой травмой спинного мозга.
Глубокая стимуляция или DBS — это хорошо известная нейрохирургическая методика, которая заключается в имплантации электродов в определенные области мозга для модуляции нейронной активности. Традиционно DBS используется для лечения таких двигательных расстройств, как болезнь Паркинсона и эссенциальный тремор, путем воздействия на участки мозга, отвечающие за контроль над двигательной активностью.
Применение DBS в латеральном гипоталамусе (ЛГ) для лечения частичного паралича — это новый подход. Сосредоточив внимание на ЛГ, исследователи задействовали неожиданный нейронный путь, который ранее не рассматривался для восстановления двигательной активности.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Medicine, DBS не только показала немедленные результаты: пациент практически сразу пошел, но и продемонстрировала долгосрочные улучшения, которые сохранялись даже после отключения стимуляции. Это свидетельствует о том, что лечение способствовало реорганизации оставшихся после травмы нервных волокон, которые способствуют устойчивым неврологическим улучшениям.
«Мы нашли способ задействовать небольшую область мозга, которая, вообще говоря, никак не участвует в управлении ходьбой, чтобы подключить эти еще оставшиеся связи и ускорить неврологическое восстановление», — говорит соавтор работы Грегуар Куртин.
Фундаментальная нейронаука в сочетании с нейрохирургической точностью
Успех этой DBS-терапии зависел от двух взаимодополняющих подходов: открытий, сделанных с помощью новых методик в исследованиях на животных, и воплощения этих открытий в точных хирургических методах на людях. Для проведения операции исследователи использовали детальное сканирование мозга, чтобы определить точное местоположение маленьких электродов в мозге, что было сделано нейрохирургом Блохом пока пациент находился в полном сознании.
«Как только электрод был установлен на место и мы провели стимуляцию, первый пациент сразу же сказал: "Я чувствую свои ноги". Когда мы усилили стимуляцию, она сказала: "Я чувствую желание ходить!". Такая обратная связь в реальном времени подтвердила, что мы выбрали правильную область, даже если эта область никогда не была связана с контролем ног у людей», — говорит нейрохирург Жослин Блох.
Идентификация ЛГ как ключевого игрока в восстановлении двигательной активности после паралича сама по себе является важным научным открытием, учитывая, что эта область традиционно ассоциировалась только с такими функциями, как возбуждение и питание.
Этот прорыв стал результатом разработки новой многоступенчатой методики, которая началась с анатомического и функционального картирования всего мозга для установления роли этой области для ходьбы, после чего были проведены эксперименты на доклинических моделях для определения точных схем, участвующих в восстановлении. В конечном итоге эти результаты привели к клиническим испытаниям на людях.