Mokslo ir technologijų pasaulis

Jie dar negali vaikščioti. Kol kas. Bet keturi prie neįgaliųjų vežimėlio prikaustyti vyrai, iki šiol buvę visiškai paralyžiuoti žemiau juosmens, dabar gali judinti kojas, pėdas ir netgi pakelti kojomis iki 100 svarų. Jų stuburo nervai buvo atgaivinti elektriniais implantais, atnaujinančiais informacijos mainus tarp galūnių ir smegenų. Anksčiau tai buvo laikoma neįmanomu dalyku žmonėms su stuburo nervų pažeidimais.

„Manome, tai labai svarbus įvykis,“ sako Claudia Angeli iš Louisville'io universiteto Kentucky'io stuburo nervų sužeidimų tyrimų centro. „Nėra buvę nieko panašaus ir daugumai taip sunkiai sužeistų pacientų nebuvo jokios vilties, tad tai yra labai svarbus žingsnis į priekį.“

Įrengimas – elektrodų masyvas – implantuojamas ne sužeidimo vietoje, tačiau nepažeistame juosmens kryžkaulio regione, kur yra pagrindinis informacijos mazgas, jungiantis smegenis su apatinėmis galūnėmis. Angeli sako, kad nepaisant sužeidimo, stuburo nervas ir susiję nervų ryšiai išlaiko didžiąją dalį gebėjimo siųsti nervinius impulsus.

Nuo tada, kai 2012 m. New Scientist pranešė apie proveržį, keturi vyrai toliau didino jėgą, tikslumą ir judesių amplitudę. „Jų būklė nuolat gerėja,“ sako Angeli. Vienas iš vyrų, Drew Meas, sako galintis stovėti be stimuliatoriaus. „Ketinu vėl normaliai vaikščioti, toks mano moto,“ sako jis.

Galingesnis implantas

Angeli planuoja išbandyti įrenginį su dar aštuoniais pacientais. Ji sako, kad gali būti įmanoma patobulinti implantą taip, kad jis užtikrintų geresnę koordinaciją, gal net leidžiančią vaikščioti. To siekdama, ji pradeda eksperimentus su gyvūnais, naudodama implantą su 27 elektrodais vietoje 16-os.

Angeli sako, kad implantas atstato tai, kas sveikuose žmonėse yra nugaros nervų poilsio potencialas, bazinis elektrinis aktyvumas, palaikantis stuburo nervo budrumą, bet paralyžiuotiems žmonėms išnykstantis dėl nenaudojimo.

Kai šis foninis elektrinis aktyvumas atstatomas dirbtinai, stuburo nervas pabunda ir gali registruoti smegenų „ketinimą“ judėti ir paverčia šią informaciją tolygiu judėjimu motorinių neuronų lygyje. Kiekvienam asmeniui ir kiekvienai užduočiai moduliuojant įtampą, gali būti sudaryti algoritmai, optimizuojantys elektrinį konkrečių judesių aktyvumą ir taikomi pacientui panorėjus.

Bet dabartinis įrenginys turi savo apribojimus, pastebi Angeli. Pavyzdžiui, programos dešinei ir kairei kojai ar pėdai paprastai skiriasi, todėl vienu metu gali judėti tik viena. Viliamasi, kad sudėtingesnis prietaisas gebės siųsti algoritmus vienu metu, tad koordinuoti abiejų kojų judesiai leis stovėti ir vaikščioti. Kaip paprastai tai beskambėtų, tai yra iššūkis.

Papildomas pagerėjimas vyrams yra tai, kad įvairiu lygiu visi atgavo pūslės, dubens ir seksualinę funkciją. „Tai išties grąžina išdidumą,“ sako Rodericas Pettigrew, JAV nacionalinio biomedicininio atvaizdavimo ir bioinžinerijos instituto Bethesda'oj, Marylande, direktorius.

Žurnalo nuoroda: Brain, DOI: 10.1093/brain/awu038

Andy Coghlan
New Scientist № 2964