2 жовтня, 2024

Глибока стимуляція мозку покращує функції рук і кистей після травми нервової системи

Глибока стимуляція мозку може забезпечити негайне покращення сили та функцій рук і кистей, ослаблених черепно-мозковою травмою або інсультом, повідомляють дослідники Медичної школи Університету Піттсбурга. Клінічно важливі результати масштабних випробувань на мавпах і людях відкривають шлях для нового клінічного застосування технології стимуляції мозку, яку зараз активно використовують. Окрім того, учені пропонують нове розуміння нейронних механізмів, що лежать в основі дефіциту рухів, спричиненого травмою мозку.

Ураження головного мозку, спричинені серйозною травмою або інсультом, можуть порушити нервові зв’язки між моторною корою, ключовою ділянкою мозку, важливою для контролю довільних рухів, та м’язами. Ослаблення цих зв’язків перешкоджає ефективній активації м’язів і призводить до дефіциту рухів, включно із частковим або повним паралічем рук і кистей. Щоб посилити активацію наявних, але ослаблених зв’язків дослідники запропонували використовувати глибоку стимуляцію мозку (DBS) – хірургічну процедуру, яка передбачає розміщення крихітних електродів у певних областях мозку для доставки електричних імпульсів, які регулюють аномальну активність мозку. За останні кілька десятиліть DBS зробила революцію в лікуванні неврологічних захворювань, таких як хвороба Паркінсона, забезпечивши можливість контролювати симптоми, із якими важко впоратися лише за допомогою ліків.

Учені припустили, що стимуляція таламуса – структури, розміщеної у верхній частині проміжного мозку, що діє як ключовий центр контролю рухів, – може допомогти відновити рухи, необхідні для повсякденних завдань, наприклад, захоплення предметів. Щоби зрозуміти механізм того, як DBS допомагає покращити довільні рухи руки і визначити конкретне розташування імплантату та оптимальну частоту стимуляції, науковці імплантували вже схвалений пристрій для стимуляції мавпам, які мали ураження мозку. Щойно відбувалася DBS, у тварин значно покращилися активація м'язів і сила захоплення. Важливо, що мимовільних рухів не спостерігалося.

Окрім того, технологію перевірили на пацієнті, чиї руки постраждали від серйозної автомобільної аварії. Коли стимуляцію ввімкнули, діапазон і сила руху руки миттєво покращилися. Учасник міг підняти помірно важку вагу, взяти чашку із рідиною більш ефективно та плавно, ніж без стимуляції. Аби застосувати цю технологію для більшої кількості пацієнтів у клініці, дослідники зараз працюють над перевіркою довгострокових ефектів DBS і визначають, чи може хронічна стимуляція ще більше покращити функцію рук і кистей у осіб, які постраждали від черепно-мозкової травми або інсульту.

Джерело: https://www.nature.com/articles/s41467-024-52477-1