Nowe technologie w walce z paraliżem

wtorek, 11.07.2017
Nowe technologie w walce z paraliżem

Uszkodzenia rdzenia kojarzą się najczęściej  z urazami komunikacyjnymi. W 80 % przypadków  dotyczy to mężczyzn, w wieku od 16 do 30 roku życia. Najczęściej ulega uszkodzeniu odcinek szyjny oraz rdzeń na pograniczu piersiowo-lędźwiowym.

Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że ruchy naszego ciała, zarówno te precyzyjne, wykonywane rękoma, jak i te zamaszyste, które wykonujemy podczas chodzenia, zależą od długiej i bardzo cienkiej struktury zwanej rdzeniem kręgowym. Ludzki rdzeń kręgowy jest skupiskiem długich nerwów, które leżąc jeden przy drugim, tworzą coś na kształt sznura. Głównym zadaniem rdzenia jest przewodzenie impulsów elektrycznych, z miejsca, w którym rodzi się myśl- kory ruchowej mózgu, do bezpośrednich wykonawców – mięśni. Komunikacja ta odbywa się pośrednio, za pomocą nerwów obwodowych, które odchodzą parzyście, z lewej i prawej strony rdzenia kręgowego.

Rdzeń kręgowy jest strukturą bardzo delikatną i nie bez powodu znajduje się w „kostnej fortecy” zbudowanej z kanału kręgowego. Jego uszkodzenie jest dramatyczne w skutkach, dlatego że bardzo rzadko udaje się doprowadzić do cofnięcia ubytków czynnościowych, takich jak ruchy zamierzone, czucie, oddawanie moczu, czy funkcje seksualne. Uszkodzenia rdzenia kojarzą się najczęściej  z urazami komunikacyjnymi. W 80 % przypadków  dotyczy to mężczyzn, w wieku od 16 do 30 roku życia. Najczęściej ulega uszkodzeniu odcinek szyjny oraz rdzeń na pograniczu piersiowo-lędźwiowym. Biorąc pod uwagę szeroki zakres pełnionych przez rdzeń funkcji, można z łatwością  wyciągać  wniosek,  że  uszkodzenie  tej  struktury  prowadzić  może  do  nieodwracalnego kalectwa.

Obecnie wiemy, że chory, dotknięty paraliżem, może wrócić to niepełnej samodzielności dzięki szeroko pojętej rehabilitacji. Zwykle jest to żmudna i długa droga, która nie zawsze daje 100% satysfakcji z odnoszonych rezultatów.

Nowe technologie mają w tym temacie duże pole do popisu. Przede wszystkim największym wyzwaniem jest odkrycie sposobu przełożenia myśli, od których wszystko się zaczyna, na język impulsów elektrycznych. Okazuje się, że jest to możliwe. Naukowcy z Uniwersytetu w Cleveland, wykorzystując wiedzę z neurobiologii i bioinżynierii, opracowali neuroprotezę, wykorzystującą technologię zależną od myśli. Brzmi to zdumiewająco, jednak jest to możliwe dzięki jednoczesnemu  umieszczeniu w mózgu  osoby  porażonej  dwóch układów scalonych, naszpikowanych mikroprocesorami. Mają one bezprzewodowe połączenie z licznymi elektrodami, wszczepionymi w mięśnie. Sam odczyt sygnałów z kory ruchowej nie stanowi większego problemu, sztuką było dopasowanie impulsów do rodzaju ruchu, które inicjują podległe im mięśnie. Aby stworzyć taki przewodnik impulsów, bioinżynierowie użyli wirtualnej rzeczywistości.

W praktyce wyglądało to w ten sposób, że chory, siedząc z czujnikami na głowie, myślał o tym, jak ma podnieść ramię, czy zgiąć nogę swojego avatara na ekranie. Po 18 tygodniach takiego treningu, naukowcy stworzyli algorytm komputerowy, który pozwolił dopasować myśli sparaliżowanego, do ruchów, które chce wykonać. Eksperyment ten zakończył się sukcesem. Pacjent, który wcześniej nie mógł poruszać rękami, teraz jest w stanie sam to zrobić. Oczywiście, ruchy są powolne i niezgrabne, jednak wykonywane są samodzielne. Niewątpliwą przyczyną niezgrabności ruchów są zaniki mięśniowe i siła, które są niezbędne w przezwyciężaniu praw grawitacji.

Sami autorzy przyznają, że są zaskoczeni rezultatami, gdyż swoim eksperymentem, który trwał około dwóch lat udowodnili, że jest możliwe ponowne połączenie przerwanego odruchu ruchowego między mózgiem a mięśniami. Jak widać, wynalazek ten nie naprawia uszkodzonego rdzenia i jest tylko sposobem na ominięcie obrażenia. Zapewnia alternatywną drogę, dzięki której mózg może kontrolować ruchy ciała. Niestety, ta indywidualna terapia i technologia nie będzie remedium dla wszystkich przypadków porażenia. Uwagi godny jest fakt,  że  choć  urządzenie  pozwoliło  pacjentowi  na  inicjowanie  ruchów  oraz  chwytanie przedmiotów, nie przywróciło funkcji czuciowych, w tym czucia dotyku, co oznacza, że badany nie był w stanie określić np. jaką temperaturę miał przedmiot, którego dotykał. Kwestia ta również pozostaje przedmiotem intensywnych badań.

Pomimo wczesnego etapu prac nad technologią, osiągane wyniki są zdumiewające i budzą duże nadzieje na przyszłość. Dzięki tej technologii ludzie sparaliżowani będą w stanie zwiększyć zakres swoich ruchów, co będzie wiązało się z odzyskaniem częściowej niezależności, która dla wszystkich jest ważna.

×

Zaloguj się

Po zalogowaniu otrzymasz dostęp do pełnej wersji serwisu wraz z wszystkimi dokumentami.

Czy jesteś farmaceutą?

lub

Tak