Di Dennis Thompson

HealthDay Reporter

MERCOLEDÌ, 31 OTTOBRE 2018 (HealthDay News) - La scienza della stimolazione del midollo spinale è stata messa a punto al punto che tre pazienti precedentemente paralizzati possono ora camminare con un'assistenza minima, riferiscono i ricercatori svizzeri.

Possono farlo solo con l'aiuto di stampelle o di un deambulatore, grazie alla stimolazione elettrica incredibilmente precisa del loro midollo spinale unita alla riabilitazione intensiva, hanno detto gli scienziati.

In effetti, due dei pazienti possono fare diversi passi senza stimolazione elettrica, segno che c'è stata una crescita di nuove connessioni nervose, ha detto il ricercatore senior Gregoire Courtine, presidente della riparazione del midollo spinale presso l'Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Losanna.

"Camminare a mani libere è sembrato più o meno come camminare normalmente, e questo è stato un risultato molto grande", ha detto il paziente ventottenne David M., paralizzato dopo un incidente sportivo nel 2010, non lo ha più controllato. gamba sinistra e solo il controllo residuo della sua destra.

Precedenti studi hanno rivelato che "il midollo spinale ha un proprio sistema di intelligenza che controlla il camminare", ha detto il dott. Thomas Oxley, direttore della strategia di innovazione per il Dipartimento di Neurologia del Sistema Sanitario del Monte Sinai a New York.

"Se pensi di tagliare la testa a un pollo, può ancora camminare, non ha bisogno che il cervello cammini", disse Oxley.

Gli elettrodi impiantati che forniscono una stimolazione elettrica diretta al midollo spinale hanno dimostrato di consentire il movimento di gambe precedentemente paralizzate.

Ad esempio, il mese scorso la Mayo Clinic ha riferito sul caso di un paraplegico di 29 anni che ora può camminare per la lunghezza di un campo di calcio con l'assistenza.

Il nuovo studio prende ulteriormente la medicina e la tecnologia della stimolazione spinale in due modi.

In primo luogo, i pazienti sono stati impiantati con una serie di elettrodi lungo il midollo spinale, che ha permesso ai ricercatori di indirizzare i singoli gruppi muscolari nelle gambe.

"Configurazioni specifiche di elettrodi sono attivate per controllare i gruppi appropriati di muscoli, imitando i segnali che il cervello fornirebbe per produrre camminare", ha spiegato il co-ricercatore Dr. Jocelyne Bloch, un neurochirurgo dell'ospedale universitario di Losanna. Bloch ha paragonato la stimolazione mirata alla precisione di un orologio svizzero.

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In secondo luogo, e ancora più importante, il team di ricerca ha messo a punto la stimolazione per lavorare in congiunzione con il sistema sensoriale propriocettivo dei pazienti.

La propriocezione è la tua capacità di conoscere l'esatta posizione delle tue gambe in ogni momento, permettendoti di coordinare con precisione i loro movimenti, ha spiegato Oxley.

"Quando chiudi gli occhi, sai dov'è la tua gamba, senza doverla guardare", disse Oxley. "C'è una complessa rete di informazioni che torna nel midollo spinale dalla gamba su dove si trova la gamba nello spazio."

La stimolazione nervosa continua sovraccarica il sistema propriocettivo di una persona, i ricercatori hanno scoperto.

"Se si stimola l'intero midollo spinale, si attivano tutti i muscoli contemporaneamente e si blocca il movimento delle gambe", ha detto Courtine.

Quando la stimolazione è stata alimentata con impulsi che hanno funzionato in congiunzione con il sistema propriocettivo, i pazienti hanno raggiunto un notevole miglioramento nella loro capacità di spostare le gambe precedentemente paralizzate in coordinazione, hanno detto i ricercatori.

Tutti e tre i partecipanti allo studio sono stati in grado di camminare con il supporto del peso corporeo dopo solo una settimana trascorsa a calibrare la stimolazione nervosa ai propri schemi cerebrali individuali, ha detto Courtine.

"Hanno capito come rilasciare questi impulsi di stimolazione nel midollo spinale al ritmo giusto, al ritmo giusto, che non interromperebbe quel sistema sensoriale propriocettivo", ha detto Oxley.

Sembra che i lunghi allenamenti di allenamento ad alta intensità abbiano innescato la capacità del sistema nervoso di riorganizzare le vie nervose attorno ai nervi danneggiati, hanno detto i ricercatori. Di conseguenza, i pazienti hanno migliorato la funzione motoria anche quando la stimolazione elettrica è stata disattivata.

Un altro paziente, Sebastian Tobler, ha detto che ora può camminare a mani libere in laboratorio con l'aiuto della stimolazione elettrica. Può anche pedalare in salita all'aperto, utilizzando uno speciale ciclo a tre ruote che utilizza sia pedivelle che manovelle.

"Posso sostenere sempre più peso sulle mie gambe e avere sempre più controllo sulle mie gambe", ha detto Tobler, 47 anni, che ha avuto entrambe le gambe completamente paralizzate dopo un incidente in mountain bike del 2013.

Ai pazienti sono stati dati orologi che adattano la stimolazione elettrica alle loro esigenze in base ai comandi vocali.

Ma nessuno dei ricercatori direbbe che è in corso una cura completa per la paralisi, basata su questa ricerca.

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"Spero che possiamo sviluppare una sorta di deambulatore o esoscheletro combinato con la stimolazione in modo che possiamo far uscire le persone dalla sedia a rotelle", ha detto Courtine. "Potrebbero non andare in giro, ma si sentiranno meglio e avranno molti benefici per la salute associati a questa mobilitazione del loro corpo".

L'avanzamento offerto da questo studio è un "vero passo avanti" in termini di ripristino della mobilità di alcuni pazienti paralizzati, anche se probabilmente non raggiungeranno una camminata completamente indipendente, ha detto Oxley.

"La cura è una parola molto forte, e questa non è una cura", ha detto Oxley. "Questo è il primo trattamento possibile che può potenzialmente cambiare il corso degli esiti riabilitativi in ​​termini di deambulazione".

I risultati sono stati pubblicati il ​​1 ° novembre nelle riviste Natura e Nature Neuroscience.