Швейцарские нейрохирурги имплантировали в спинной мозг трех парализованных пациентов электроды, которые дистанционно контролировала компьютерная программа, имитирующая их естественную активность. Управляемая компьютером электростимуляция позволила мужчинам ходить, заниматься греблей, плаванием и ездить на велосипеде, хотя спонтанной активности без стимуляции им вернуть не удалось.

Исследование опубликовали в Nature Medicine.

При эпидуральной стимуляции спинного мозга в пространство между позвоночником и спинным мозгом помещаются электроды, которые активируют нервные волокна. Эта технология применяется для лечения и реабилитации пациентов с травмами спинного мозга уже много лет, и за это время неврологи достигли значительных успехов.

В 2017 году рассказывали о том, как эпидуральная электростимуляция в сочетании с двигательной терапией позволила пациенту с полностью парализованными нижними конечностями заново научиться стоять и шагать, причем после курса лечения он смог двигаться уже без стимуляции. Затем успех частично повторили в Клинике Майо: парализованный мужчина с помощью эпидуральной электростимуляции смог заново ходить, правда, если стимуляцию не проводили, пациент сам двигаться не мог.

Нейрохирурги Грегуар Куртин (Grégoire Courtine) и Жоселин Блох (Jocelyne Bloch) из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне с коллегами из Германии, США и Франции усовершенствовали методику электростимуляции и предложили лечение трем мужчинам с параличом ног.

Медики с помощью компьютерной модуляции вычислили оптимальное расположение электродов над спинным мозгом, при котором они будут активировать различные группы мышц, задействованные при ходьбе. Затем исследователи разработали компьютерную программу, которая, посылая к имплантам сигналы, имитирует естественную активность моторных нейронов. Управлять имплантами можно дистанционно, что дает пациентам свободу перемещений.

В тот же день, когда пациентам активировали имплантаты, они смогли сделать первые шаги. Ученые создали несколько программ, контролирующих разные виды физической активности. Таким образом пациенты смогли не только ходить, но и ездить на трехколесном велосипеде, заниматься греблей, а также плавать. Для того чтобы заново освоить эти занятия, пациенты сначала занимались на тренажерах, а затем смогли продолжить тренировки на настоящем спортивном инвентаре. Спустя пять месяцев регулярных занятий у них получилось заново нарастить мышцы, которые атрофировались за время болезни.

Один из пациентов упражняется в гребле / Rowald et al. / Nature Medicine, 2022

Один из пациентов занимается на велотренажере / Rowald et al. / Nature Medicine, 2022

Несмотря на то, что мужчинам удалось вернуть себе значительный объем движений, спонтанной активности без электростимуляции они не демонстрировали. Двое участников смогли самостоятельно модулировать движения ноги, что врачи сочли активностью сохранившихся нервных волокон спинного мозга.

Другой перспективный метод лечения травм спинного мозга — введение в него стволовых клеток-предшественников нейронов. Пока врачи в клинических испытаниях только доказали безопасность этого метода, в будущем медикам предстоит оценить эффективность процедуры.