Травму спинного мозга преодолели электростимуляцией

МЕНЮ


Искусственный интеллект. Новости
Поиск
Регистрация на сайте
Сбор средств на аренду сервера для ai-news

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематика

Авторизация



RSS


RSS новости

Новостная лента форума ailab.ru


Пятимесячная тренировка со стимулятором спинного мозга помогла парализованным людям встать на ноги.

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны пишут в Nature, что им удалось вернуть подвижность людям с травмами позвоночника.

Двадцативосьмилетний Дэвид, парализованный с 2010 года, после пятимесячных тренировок со спинномозговым стимулятором смог встать из своего кресла. (Фото: Hillary Sanctuary / EPFL)

Метод, который использовали Грегуа Куртин (Gregoire Courtine) и его коллеги, мы уже как-то описывали – это стимуляция спинного мозга электрическими импульсами. Коротко напомним, в чём его суть. Спинномозговые нейроны образуют довольно сложные специализированные сети, ответственные за сохранение равновесия, координацию при ходьбе, контролирующие скорость и направление движения и т. д. Получая информацию от мышц и кожи, нейронные сети спинного мозга могут вносить поправки в двигательную программу, корректируя её в зависимости от ощущений.

Способность человека или животного управлять своими движениями зависит не только от контактов спинномозговых нейронов с центрами головного мозга, но и от целостности таких вот сетей в самом спинном мозге. Если же нейроны спинного мозга долго остаются без дела, то связи между ними деградируют, и двигательные цепочки распадаются. В принципе, если позвоночник получил частичную травму и не все спинномозговые пути разрушены, то головной мозг может наладить связь через другие нервные «провода», оставшиеся неповреждёнными. Однако распад внутренних сетей всё равно оставит мышцы в неподвижности: сигналы из головного мозга будут приходить в неупорядоченную систему нейронов.

Спинному мозгу можно помочь оставаться в форме с помощью стимулирующего имплантата, который будет посылать нейронам определённые сигналы. Но какие это будут сигналы, в какой последовательности и куда именно их следует передавать? Чтобы движения были правильными, нужна согласованная работы мышц и ещё нужно, чтобы нейронный аппарат, который управляет ими, сам чувствовал движение, силу сокращения мышц, положение частей тела в пространстве.

Если мы представим, как двигается наша нога, то быстро поймём, что активность нейронов (и групп нейронов), управляющих движением, будет довольно сложной: они будут включаться по очереди, постоянно «прислушиваясь» к тому, что во время выполняемого движения происходит с ногой, с её мышцами. Однако обычные методы стимуляции спинномозговых нейронов не учитывают пространственно-временны?е особенности их работы. Можно предположить, что если стимуляция спинномозговых нейронов будет соответствовать их обычному режиму работы, то спинной мозг, пусть и травмированный, лучше научится контролировать мышечные движения.

То есть имплантат-стимулятор нужно снабдить обратной связью: его электроды должны включаться и выключаться в соответствии с тем, как движется нога. А для этого нужно было учитывать не только движение ноги самой по себе, но и положение тела в пространстве; кроме того, здесь также следовало бы учесть те импульсы, которые рождаются в головном мозге, когда мы собираемся сделать шаг.

Поначалу такие опыты ставили на крысах, и результаты оказались настолько обнадёживающими, что было решено опробовать метод на людях. В эксперименте участвовали трое добровольцев, которые последние несколько лет провели в инвалидной коляске из-за травмы позвоночника. Спустя пять месяцев тренировок со стимулятором спинного мозга все трое уже ходили на собственных ногах. Правда, их всех нужно было отчасти поддерживать (двух – в меньше степени, третьего – в большей, поскольку его травма была тяжелее), однако прогресс всё же был ошеломительный. Более того, двое даже могли встать с кресла и сделать несколько шагов вообще без дополнительной стимуляции.

Исследователи, естественно, собираются и далее совершенствовать свой метод, чтобы он работал и у людей с более старыми травмами и чтобы способность двигаться восстанавливалась как можно полнее. Остаётся надеяться, что эта технология сравнительно быстро пройдёт путь между лабораторией и повседневной клинической практикой.


Источник: www.nkj.ru

Комментарии: