Електроди частково відновлюють рух, відчуття у пацієнтів зі спинним мозком

Підпишіться на Drugslib

Репортер Денніса Томпсона HealthDay

Медичний огляд Джудіт Стюарт, BPharm. Останнє оновлення: 12 березня 2026 р.

через HealthDay

ЧЕТВЕР, 12 березня 2026 р. — Під час травми спинного мозку люди втрачають дві основні речі: здатність контролювати рухи своїх кінцівок, а також здатність отримувати від них сенсорний зворотний зв’язок.

Цей двосторонній зв’язок має вирішальне значення для того, щоб людина могла правильно рухати ногами чи руками.

Тепер команда дослідників повідомляє в журналі Nature Biomedical Engineering, що вона близька до того, щоб подолати цю прогалину, спричинену травмою спинного мозку.

Дослідники кажуть, що електрична стимуляція над і під місцем пошкодження спинного мозку може імітувати відчуття сенсорного зворотного зв’язку від кінцівки в русі.

Зворотній зв’язок не є точним — люди сприймають його як відчуття, які, здається, виникають в інших частинах їхнього тіла.

«[Я] міг визначити, коли [моя нога] вдарилася, на основі відгуків до цього місця [вказуючи на груди]», — сказав дослідникам один учасник. «Я не відчував, як моя нога вдарилася об бігову доріжку чи щось подібне, але це було близько».

Але результати підкреслюють шлях у відновленні рухливості пацієнтів зі спинним мозком, сказав старший дослідник Девід Борнтон, доцент кафедри інженерії Університету Брауна в Провіденсі, штат Род-Айленд.

«Це вперше було продемонстровано одночасну моторну стимуляцію та сенсорний зворотний зв’язок у людей із повним ушкодженням спинного мозку», — сказав Борнтон у прес-релізі.

«Це важливий крок на шляху до мети — повністю подолати розрив, утворений ураженням хребта», — додав він. «Завдяки моторній активації та одночасному сенсорному зворотному зв’язку ми досягаємо прогресу у відновленні скоординованих рухів і функціональної незалежності».

У дослідженні дослідники імплантували електроди над і під місцем пошкодження спинного мозку трьом пацієнтам, які втратили можливість користуватися своїми ногами після повної травми спинного мозку.

Результати показали, що стимуляція нижче травми частково відновила контроль над м’язами ніг, тоді як стимуляція над цим місцем дозволяла пацієнтам «відчути», де знаходяться їхні ноги в просторі під час ходьби.

«Одночасно відновлюючи рухову активацію та значущий сенсорний зворотний зв’язок, ми переходимо від ізольованих функцій до скоординованих цілеспрямованих рухів», — сказав дослідник Dr. Джаред Фрідлі, керівник відділу спинальної нейрохірургії Техаського університету в Остіні.

«Це критично важливий крок, якщо нейротехнологія збирається перетворитися на незалежність у реальному світі для людей, які живуть із серйозною травмою спинного мозку», — сказав Фрідлі в прес-релізі.

Після імплантації електродів дослідники працювали з пацієнтами, щоб точно налаштувати стимуляцію нервів, відповідальних за рухи м’язів під час ходьби.

Пацієнти самі використовували «дошку для ді-джеїв», оснащену ручками та повзунками, щоб спрямовувати різні рівні стимуляції до різних частин спинного мозку, зосереджуючись на моделях, які спричиняли скорочення та згинання м’язів ніг.

«Учасники розповіли нам, що використання ди-джейської дошки насправді було дуже веселим», — сказав у прес-релізі провідний дослідник Джонатан Калверт. Він доцент кафедри неврологічної хірургії в Університеті Каліфорнії в Девісі.

«Ми дали їм цільове положення ніг і пози, і вони переміщалися по дошці, поки не знайшли правильні моделі стимуляції для досягнення цієї пози», — сказав Калверт. «Їм дуже сподобалося знову бачити, як їхні ноги рухаються, і мати власний контроль через інтерфейс».

Потім дослідники використали дані з дошки ді-джеїв, щоб навчити штучний інтелект, який оптимізував шаблони стимуляції, знаходячи найточніші способи викликати м’язову активність для кожного пацієнта.

«Простір можливих стимулів величезний — надто великий, щоб ефективно шукати його методом проб і помилок», — сказав Лакшмі Нарасімхан Ґовіндараджан, докторський дослідник у Массачусетський технологічний інститут у Кембриджі, штат Массачусетс.

«Машинне навчання дає можливість ефективніше шукати та персоналізувати шаблони стимуляції, щоб вони точніше відповідали м’язовій активності кожного учасника, яку ми прагнемо отримати», — сказав Говіндараджан у прес-релізі.

Потім команда використала подібний процес над місцем ушкодження, щоб створити сенсорний зворотний зв’язок.

Враховуючи пошкодження спинного мозку, вони не змогли зіставити стимуляцію вище безпосередньо з відчуттями ніг або стоп нижче.

Натомість вони перевірили, чи можна використовувати відчуття, пов’язані з іншими частинами тіла, для заміни відчуттів від нижніх кінцівок людини.

«Ми використали підхід сенсорної заміни, коли конкретні відчуття пов’язують із певними діями чи стимулами, щоб дати змогу учасникам по-новому інтерпретувати сенсорні сигнали», — сказав Калверт. «У цьому випадку учасники можуть відчувати відчуття в грудях, руках або спині, але вони можуть навчитися пов’язувати ці відчуття з різними кутами суглобів у своїх ногах».

Використовуючи цей зворотний зв’язок, дослідники виявили, що пацієнти із зав’язаними очима все ще можуть точно повідомляти про кут своїх ніг.

«Це говорить нам, що ці відчуття забезпечують сенсорний зворотний зв’язок, який корисний для визначення того, де їхні ноги знаходяться в просторі в будь-який момент часу», — пояснив Калверт. «Учасники зазначили, що цей тип сенсорного зворотного зв’язку може бути дуже корисним у їхньому повсякденному житті, наприклад при пересіданні з інвалідного візка та з нього».

Потім дослідники провели експеримент із використанням обох типів електростимуляції. Пацієнти, підтримувані ремнями, встановленими на стелі, виконували рухи ходьби на біговій доріжці.

Результати показали, що учасники могли задіяти м’язи, необхідні для ходьби, і точно повідомляти, коли їхні ноги торкаються землі, навіть якщо відчуття реєструвалося в іншій частині тіла.

Дослідники кажуть, що такий тип зворотного зв’язку може допомогти майбутнім пацієнтам у реабілітації після травм спинного мозку.

«Є підстави вважати, що скоординована стимуляція в ушкодженому місці може призвести до позитивних реабілітаційних ефектів», — сказав Бортон. «Це не те, що ми змогли повністю дослідити в цьому дослідженні, але ми плануємо продовжити роботу в майбутньому».

Надалі команда планує залучити більше пацієнтів для довготермінового дослідження, щоб перевірити цей підхід до стимуляції поза лікарнею.

«Ми в захваті від потенціалу нейротехнологій доповнити довгу історію фармацевтичних підходів до надання допомоги людям із травмою спинного мозку», — сказав Бортон.

Джерела

  • Університет Брауна, прес-реліз від 11 березня, 2026

    • Відмова від відповідальності: статистичні дані в медичних статтях містять загальні тенденції та не стосуються окремих осіб. Індивідуальні фактори можуть сильно відрізнятися. Завжди звертайтеся за індивідуальною медичною порадою для прийняття індивідуальних рішень щодо охорони здоров’я.

    Джерело: HealthDay

    Опубліковано : 2026-03-13 01:48

    Читати далі

    Відмова від відповідальності

    Було докладено всіх зусиль, щоб інформація, надана Drugslib.com, була точною, до -дата та повна, але жодних гарантій щодо цього не надається. Інформація про ліки, що міститься тут, може бути чутливою до часу. Інформація Drugslib.com була зібрана для використання медичними працівниками та споживачами в Сполучених Штатах, тому Drugslib.com не гарантує, що використання за межами Сполучених Штатів є доцільним, якщо спеціально не вказано інше. Інформація про ліки Drugslib.com не схвалює ліки, не ставить діагноз пацієнтів і не рекомендує терапію. Інформація про ліки на Drugslib.com – це інформаційний ресурс, призначений для допомоги ліцензованим медичним працівникам у догляді за їхніми пацієнтами та/або для обслуговування споживачів, які розглядають цю послугу як доповнення, а не заміну досвіду, навичок, знань і суджень у сфері охорони здоров’я. практиків.

    Відсутність попередження щодо певного препарату чи комбінації ліків у жодному разі не слід тлумачити як вказівку на те, що препарат чи комбінація препаратів є безпечними, ефективними чи прийнятними для будь-якого конкретного пацієнта. Drugslib.com не несе жодної відповідальності за будь-які аспекти медичної допомоги, що надається за допомогою інформації, яку надає Drugslib.com. Інформація, що міститься в цьому документі, не має на меті охопити всі можливі способи використання, інструкції, запобіжні заходи, попередження, лікарські взаємодії, алергічні реакції чи побічні ефекти. Якщо у вас є запитання щодо препаратів, які ви приймаєте, зверніться до свого лікаря, медсестри або фармацевта.

    Популярні ключові слова