Elektroda Mengembalikan Sebagian Gerakan, Sensasi Pada Pasien Sumsum Tulang Belakang

Ikuti Drugslib di

Oleh Dennis Thompson HealthDay Reporter

Ditinjau secara medis oleh Judith Stewart, BPharm. Terakhir diperbarui pada 12 Maret 2026.

via HealthDay

KAMIS, 12 Maret 2026 — Orang kehilangan dua hal utama akibat cedera tulang belakang: Kemampuan mengendalikan pergerakan anggota tubuh, serta kemampuan menerima umpan balik sensorik darinya.

Komunikasi dua arah ini sangat penting bagi seseorang untuk dapat menggerakkan kaki atau lengannya dengan benar.

Sekarang, tim peneliti melaporkan dalam jurnal Nature Biomedical Engineering bahwa mereka hampir menjembatani kesenjangan yang disebabkan oleh cedera sumsum tulang belakang.

Stimulasi listrik diberikan baik di atas maupun di bawah lokasi sumsum tulang belakang. cedera dapat mensimulasikan pengalaman umpan balik sensorik dari anggota tubuh yang bergerak, kata peneliti.

Umpan baliknya tidak tepat – orang merasakannya sebagai sensasi yang tampaknya terjadi di bagian lain tubuh mereka.

“[Saya] dapat mengetahui kapan [kaki saya] memukul berdasarkan umpan balik hingga saat ini [menunjuk ke dada],” kata seorang peserta kepada peneliti. “Bukannya saya bisa merasakan kaki saya menginjak treadmill atau semacamnya, tapi rasanya dekat saja.”

Tetapi hasil ini menyoroti jalan ke depan dalam memulihkan mobilitas di antara pasien sumsum tulang belakang, kata peneliti senior David Bornton, seorang profesor teknik di Brown University di Providence, Rhode Island.

“Ini adalah pertama kalinya stimulasi motorik dan umpan balik sensorik secara simultan ditunjukkan pada orang dengan sumsum tulang belakang lengkap cedera,” kata Bornton dalam siaran persnya.

“Ini adalah langkah penting menuju tujuan menjembatani sepenuhnya kesenjangan yang disebabkan oleh lesi tulang belakang,” tambahnya. “Dengan memberikan aktivasi motorik dan umpan balik sensorik secara simultan, kami membuat kemajuan dalam memulihkan koordinasi gerakan dan kemandirian fungsional.”

Dalam studi tersebut, para peneliti menanamkan elektroda di atas dan di bawah lokasi kerusakan sumsum tulang belakang pada tiga pasien yang kehilangan kemampuan untuk menggunakan kaki mereka setelah cedera tulang belakang total.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa stimulasi di bawah lokasi cedera memulihkan sebagian kontrol otot pada kaki, sedangkan stimulasi di atas lokasi cedera memungkinkan pasien “merasakan” posisi kaki mereka saat berjalan.

“Dengan secara bersamaan memulihkan aktivasi motorik dan umpan balik sensorik yang bermakna, kami bergerak melampaui fungsi terisolasi menuju gerakan yang terkoordinasi dan terarah,” kata peneliti Dr. Jared Fridley, kepala bedah saraf tulang belakang di Universitas Texas di Austin.

“Ini adalah langkah penting jika neuroteknologi akan mewujudkan kemandirian di dunia nyata bagi orang-orang yang hidup dengan cedera sumsum tulang belakang yang parah,” kata Fridley dalam siaran persnya.

Setelah elektroda ditanamkan, para peneliti bekerja dengan pasien untuk menyempurnakan stimulasi saraf yang bertanggung jawab atas pergerakan otot saat berjalan.

Para pasien sendiri menggunakan “papan DJ” yang dilengkapi dengan kenop dan penggeser untuk mengarahkan berbagai tingkat rangsangan ke berbagai bagian sumsum tulang belakang, dengan memusatkan perhatian pada pola yang menyebabkan otot kaki berkontraksi dan melentur.

“Peserta memberi tahu kami bahwa menggunakan papan DJ sebenarnya sangat menyenangkan,” kata peneliti utama Jonathan Calvert dalam siaran persnya. Dia adalah asisten profesor bedah saraf di Universitas California-Davis.

“Kami memberi mereka target posisi kaki dan pose dan mereka menavigasi papan sampai mereka menemukan pola stimulasi yang tepat untuk mencapai pose tersebut,” kata Calvert. “Mereka sangat senang bisa melihat kaki mereka bergerak lagi dan memiliki kendali sendiri melalui antarmuka.”

Para peneliti kemudian menggunakan data dari papan DJ untuk melatih kecerdasan buatan yang mengoptimalkan pola stimulasi tersebut, dan menemukan cara paling tepat untuk menyebabkan aktivitas otot pada setiap pasien.

“Ruang untuk kemungkinan stimulasi sangat besar — terlalu besar untuk dicari secara efisien melalui trial and error,” kata Lakshmi Narasimhan Govindarajan, peneliti postdoctoral di Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, Massachusetts.

“Pembelajaran mesin memberikan peluang untuk mencari dan mempersonalisasi pola stimulasi secara lebih efisien sehingga lebih cocok dengan aktivitas otot yang kami tuju pada setiap peserta,” kata Govindarajan dalam rilis berita.

Tim kemudian menggunakan proses serupa di atas lokasi cedera untuk menghasilkan umpan balik sensorik.

Mengingat cedera tulang belakang, mereka tidak dapat memetakan rangsangan di atas secara langsung ke sensasi dari tungkai atau kaki di bawahnya.

Sebaliknya, mereka menguji apakah sensasi yang terkait dengan bagian tubuh lain dapat digunakan untuk menggantikan sensasi dari ekstremitas bawah seseorang.

“Kami menggunakan pendekatan penggantian sensorik di mana sensasi tertentu dikaitkan dengan tindakan atau rangsangan tertentu untuk memungkinkan peserta menafsirkan ulang isyarat sensorik,” kata Calvert. “Dalam hal ini, peserta mungkin merasakan sensasi di dada, lengan, atau punggung, namun mereka dapat belajar mengaitkan sensasi tersebut dengan sudut sendi berbeda di kaki mereka.”

Dengan menggunakan umpan balik ini, pasien yang matanya ditutup masih dapat melaporkan secara akurat sudut kaki mereka, demikian temuan para peneliti.

“Hal ini memberi tahu kita bahwa sensasi ini memberikan umpan balik sensorik yang berguna untuk mengetahui di mana kaki mereka berada di ruang angkasa pada suatu titik waktu,” jelas Calvert. “Para peserta mengindikasikan bahwa jenis umpan balik sensorik ini bisa sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari mereka seperti berpindah masuk dan keluar dari kursi roda mereka.”

Peneliti kemudian melakukan percobaan dengan menggunakan kedua jenis rangsangan listrik tersebut. Pasien yang ditopang oleh tali pengaman yang dipasang di langit-langit melakukan gerakan berjalan di atas treadmill.

Hasil menunjukkan bahwa peserta dapat melatih otot-otot yang diperlukan untuk berjalan dan secara akurat melaporkan kapan kaki mereka menginjak tanah — meskipun sensasi tersebut dirasakan di bagian lain tubuh mereka.

Umpan balik semacam ini mungkin bisa membantu pasien di masa depan yang menjalani rehabilitasi karena cedera tulang belakang, kata para peneliti.

“Ada alasan untuk percaya bahwa stimulasi terkoordinasi di seluruh lokasi cedera dapat menghasilkan efek rehabilitasi yang positif,” kata Borton. “Hal tersebut bukanlah sesuatu yang dapat kami eksplorasi sepenuhnya dalam penelitian ini, namun kami berencana untuk melanjutkan penelitian ini di masa mendatang.”

Tim selanjutnya berencana untuk merekrut lebih banyak pasien untuk penelitian jangka panjang yang menguji pendekatan stimulasi ini di luar rumah sakit.

“Kami sangat antusias dengan potensi neuroteknologi untuk melengkapi sejarah panjang pendekatan berbasis farmasi untuk membantu orang dengan cedera tulang belakang,” kata Borton.

Sumber

  • Brown University, rilis berita, 11 Maret 2026

    • Penafian: Data statistik dalam artikel medis memberikan tren umum dan tidak berkaitan dengan individu. Faktor individu bisa sangat bervariasi. Selalu mencari saran medis yang dipersonalisasi untuk keputusan perawatan kesehatan individu.

    Sumber: HealthDay

    Diposting : 2026-03-13 01:48

    Baca selengkapnya

    Penafian

    Segala upaya telah dilakukan untuk memastikan bahwa informasi yang diberikan oleh Drugslib.com akurat, terkini -tanggal, dan lengkap, namun tidak ada jaminan mengenai hal tersebut. Informasi obat yang terkandung di sini mungkin sensitif terhadap waktu. Informasi Drugslib.com telah dikumpulkan untuk digunakan oleh praktisi kesehatan dan konsumen di Amerika Serikat dan oleh karena itu Drugslib.com tidak menjamin bahwa penggunaan di luar Amerika Serikat adalah tepat, kecuali dinyatakan sebaliknya. Informasi obat Drugslib.com tidak mendukung obat, mendiagnosis pasien, atau merekomendasikan terapi. Informasi obat Drugslib.com adalah sumber informasi yang dirancang untuk membantu praktisi layanan kesehatan berlisensi dalam merawat pasien mereka dan/atau untuk melayani konsumen yang memandang layanan ini sebagai pelengkap, dan bukan pengganti, keahlian, keterampilan, pengetahuan, dan penilaian layanan kesehatan. praktisi.

    Tidak adanya peringatan untuk suatu obat atau kombinasi obat sama sekali tidak boleh ditafsirkan sebagai indikasi bahwa obat atau kombinasi obat tersebut aman, efektif, atau sesuai untuk pasien tertentu. Drugslib.com tidak bertanggung jawab atas segala aspek layanan kesehatan yang diberikan dengan bantuan informasi yang disediakan Drugslib.com. Informasi yang terkandung di sini tidak dimaksudkan untuk mencakup semua kemungkinan penggunaan, petunjuk, tindakan pencegahan, peringatan, interaksi obat, reaksi alergi, atau efek samping. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang obat yang Anda konsumsi, tanyakan kepada dokter, perawat, atau apoteker Anda.

    Kata kunci populer