Нейроинтерфейс, соединяющий спинной и головной мозг, позволил пациенту с повреждением спинного мозга лучше ходить — сначала со стимуляцией, а потом и без нее. Для создания такого цифрового моста исследователи и врачи из Швейцарии с коллегами из Великобритании, США и Франции объединили электростимуляцию спинного мозга и расшифровку сигналов головного мозга.

О результатах они рассказали в журнале Nature.

Чтобы мы могли ходить, нейроны в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга должны обмениваться сигналами с нейронами головного мозга. Повреждение спинного мозга выше этого отдела может нарушить эту связь — тогда команды из головного мозга до мышц ног доходить не будут, и возникнет паралич.

Уже несколько лет ученые с помощью эпидуральной электростимуляции спинного мозга пытаются ставить парализованных на ноги. Команда швейцарских исследователей начинала с крыс, продолжила макаками, а после успешных экспериментов перешла на людей. Принцип такой: электроды помещают между позвоночником и спинным мозгом и с их помощью стимулируют нужные нервные окончания — то есть имитируют сигналы, которые должны поступать из головного мозга. Такая стимуляция позволяла прежде парализованным людям стоять, двигать ногами, ходить, ездить на велосипеде и заниматься греблей.

Однако обычно пациентам с имплантированными в позвоночник электродами приходится носить еще и датчики движения. Эти датчики отслеживают движения мышц и помогают выбирать сигнал, который следует послать в спинной мозг дальше. Это не слишком похоже на естественный контроль движения, а ходить пациенты могут (если вообще могут) только с опорой и только по беговой дорожке или ровным поверхностям.

Теперь нейрохирург Грегуар Куртин (Grégoire Courtine) из Федеральной политехнической школы Лозанны и его коллеги создали цифровой мост, соединяющий головной мозг со спинным, и таким образом заместили нервные пути, которые были повреждены. Устройство испытали на мужчине 38 лет, который десять лет назад упал с велосипеда и получил неполную травму спинного мозга и перестал ходить.

Несколько лет назад пациент уже участвовал в клиническом испытании: это была пятимесячная программа нейрореабилитации, основанная на все той же эпидуральной стимуляции спинного мозга. Тогда стимуляция помогла ему снова начать ходить — с помощью ходунков с колесом. Также удалось восстановить частичную подвижность без стимуляции. Еще три года мужчина применял стимуляцию дома, но ходить он мог только по плоским поверхностям, и ему было трудно останавливаться и снова начинать движение. Подниматься и спускаться по пандусам или лестницам он не мог. Тогда он решил поучаствовать в новом исследовании.