Maimuțele cu leziuni ale măduvei spinării care duc la paralizia unui membru și-au recăpătat capacitatea de a merge pe jos datorită unui nou neuroimplant fără fir care restabilește comunicarea între creier și măduva spinării, au declarat oamenii de știință miercuri, 9 noiembrie.
Această realizare marchează un alt pas înainte în domeniul evoluției rapide a tratamentului leziunilor măduvei spinării cu cea mai recentă tehnologie.
În ultimii ani, oamenii de știință au creat tehnologii pentru a ajuta oamenii și maimuțele să manipuleze un braț robotizat cu putere literală de gândire, au restabilit capacitatea unui om paralizat de a folosi o mână printr-un microcip implantat în creier și au folosit stimularea nervului electric pentru a face șobolanii paralizați să meargă.
Noul sistem se remarcă printre toate aceste progrese, deoarece vă permite să vă concentrați asupra corpului inferior și oferă maimuțelor - probabil oameni în viitorul apropiat - capacitatea de a utiliza un sistem wireless și de a nu fi legat de un computer. Dezvoltatorii acestui sistem au folosit progrese în cartarea activității neuronale și stimularea neuronală. Este necesar un computer pentru a decoda semnalele creierului și a le trimite la măduva spinării, dar tehnologia computerelor a făcut posibilă crearea unui dispozitiv portabil.
Potrivit lui Grégoire Courtine, specialist în recuperarea leziunilor măduvei spinării la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Lausanne, el speră că sistemul pe care el și colegii săi l-au dezvoltat pot fi folosiți în 10 ani pentru a trata oamenii, ajutând trec prin procesul de reabilitare și „îmbunătățesc calitatea vieții”.
Cu toate acestea, după cum a subliniat el, oamenii de știință și-au pus sarcina de a îmbunătăți procesul de reabilitare și de a nu inventa un remediu fantastic pentru paralizie. „Oamenii nu vor putea merge pe străzi cu o interfață creier-coloană vertebrală” în viitorul apropiat, a adăugat el.
Andrew Jackson de la Universitatea din Newcastle, care a studiat paralizia corpului superior și nu a fost implicat în acest studiu, consideră că este „o altă etapă cheie” în căutarea tratamentelor pentru paralizie. Dr. Jackson a scris comentarii cu privire la acest studiu în revista Nature, care a publicat rezultatele unui experiment al dr. Curtin, Marco Capogrosso, Tomislav Milekovic și alții.
Unul dintre motivele pentru care acest sistem nu trebuie considerat un remediu miraculos pentru paralizie este că implantul este capabil să transmită doar acele impulsuri care permit membrului să fie întins și flectat la momentul potrivit, astfel încât animalul să poată merge pe patru picioare, dar nu permite mișcări mai complexe, cum ar fi schimbarea direcției sau evitarea obstacolelor. Cu oamenii, lucrurile sunt și mai complicate, deoarece, spre exemplu, spre deosebire de animalele cu patru picioare, o persoană trebuie să mențină echilibrul în timp ce merge.
Video promotional:
Potrivit dr. Curtin, aceștia făceau cercetările în colaborare cu experți chinezi, deoarece restricțiile privind testarea pe animale din Elveția i-ar fi împiedicat să finalizeze lucrările. Acum că experimentul lor a avut succes, a primit permisiunea de a continua să lucreze în Elveția.
Dr. Curtin a scris despre latura etică a unor astfel de experimente cu primate, subliniind că i-au trebuit 10 ani să experimenteze cu rozătoare pentru a se pregăti să lucreze cu maimuțele. Unul dintre motivele pentru care oamenii de știință au lucrat cu un singur membru paralizat este acela că tetrapodele sunt capabile să trăiască relativ normal fără a utiliza un picior, menținând în același timp controlul asupra funcțiilor vezicii urinare și intestinelor, în timp ce o ruptură completă a măduvei spinării poate au un efect devastator asupra animalului.
Mai mult, așa cum a adăugat dr. Curtin, lucrul la acest proiect, care promite să ajute persoanele cu leziuni ale măduvei spinării în viitor, nu poate continua cu implicarea umană până când nu au fost experimentate alte primate. Citirea semnalelor din creier și stimularea măduvei spinării se efectuează folosind dispozitive care sunt deja utilizate de oameni în alte scopuri. Cu toate acestea, software-ul de decodare a semnalului nu a fost încă testat pe oameni.
David Borton de la Brown University, unul dintre autorii principali ai noului raport, a dezvoltat senzorul wireless împreună cu colegii săi în procesul de redactare a disertației sale de doctorat, chiar înainte de a lucra cu dr. Curtin. Echipat cu microelectrozi, acest senzor înregistrează și transmite impulsuri către partea creierului responsabilă pentru mișcarea membrelor. Unul dintre motivele pentru care sistemul poate ajuta la reabilitare este că întărește conexiunile neuronale rămase între părțile măduvei spinării și un membru rănit, a spus el.
Dispozitivul pentru înregistrarea semnalelor cerebrale a fost completat cu un dispozitiv de stimulare electrică, plasat în afara măduvei spinării, care transmite semnale către sistemul reflex. Procesul de mers este controlat doar parțial de creier. Măduva spinării are propriul sistem capabil să primească și să răspundă la informații de la membre. De cele mai multe ori, oamenii nu se gândesc la modul în care merg, iar procesul de mers nu este doar controlat de creier la un nivel subconștient. Cea mai mare parte a sarcinii cade asupra măduvei spinării și a sistemului reflex.
Dr. Curtin a folosit anterior stimularea electrică pentru a antrena șobolani cu leziuni ale măduvei spinării să meargă.
Cu toate acestea, acea lucrare a sa nu a implicat creierul și una dintre componentele cheie ale acestor experimente a fost perioada de timp. "Dacă creierul trimite un semnal pentru a face mișcarea unui membru, este nevoie de doar câteva milisecunde pentru ca această conexiune să fie stabilită", a explicat dr. Borton.
