opći, istraživanje, tehnologija

Znanstvenici su obnovili motoričke funkcije paraliziranog majmuna

Znanstvenici su prvi koristili neuronski implantatza vraćanje motoričke sposobnosti kod paraliziranih primata. Do stvarne mogućnosti provođenja kliničkih ispitivanja na ljudima proći će još nekoliko godina, ali nedavni uspjesi ukazuju na važan korak u razvoju ovog smjera.

Nedavno objavljeno u znanstvenom časopisu NaturteU članku je opisano novo neuro-protetsko sučelje koje djeluje kao most između mozga i leđne moždine i djeluje tako da zaobilazi postojeća oštećenja. Sustav, nazvan "cerebrospinalno sučelje", omogućio je obnavljanje motoričkih funkcija desnih šapa dva majmuna rezusa. Implantat su razvili neuroznanstvenik Gregoire Curtin i njegovi kolege sa švicarske Visoke tehničke škole u Lozani uz podršku znanstvenika sa Sveučilišta u Bordeauxu, Motac Neuroscience i University Hospital Lausanne (CHUV).

Kurtin od 2012. radi na projektu"Buđenje" oštećenih kralježničnih živčanih veza u paraliziranim laboratorijskim miševima i obnavljanje njihovih motoričkih funkcija, omogućujući glodavcima hodanje, trčanje i prevladavanje prepreka. Tada su korištene posebne kemikalije. U eksperimentu opisanom danas, Kurtinov tim odlučio je odabrati drugačiji pristup i koristiti moždane implantate na mjestima lezije. Za znanost, pokazalo se da je ovo prvi slučaj korištenja neuro proteza za obnavljanje motoričkih funkcija kod primata. I tim znanstvenika vrlo je optimističan u pogledu mogućnosti prilagodbe sustava za provođenje kliničkih ispitivanja na ljudima.

Paraliza obično nastaje prekidom komunikacije uprijenos moždanih signala iz motornog korteksa (dijela mozga koji je odgovoran za kretanje) i kičmene moždine. Kada dođe do prekida, poslani signali ne dopiru do neurona odgovornih za mišićnu aktivnost. Nažalost, neuronske veze u leđnoj moždini nemaju svojstvo samopopravljanja nakon ozljede. Znanstvenici se dugo godina bore za razvoj učinkovitih farmakoloških i regenerativnih metoda oporavka od takvih ozljeda, ali na ovom području nije postignut poseban uspjeh. Prema statistikama Svjetske zdravstvene organizacije, godišnje od 250 000 do 500 000 ljudi u svijetu dobije ozljede leđne moždine, pa je pitanje pronalaska učinkovitih metoda liječenja i oporavka presudan aspekt moderne medicine.

Spinalni implantat zauzvrat,omogućuje vam zaobići oštećenu vezu leđne moždine i mozga pomoću suvremenih bežičnih tehnologija. U eksperimentu koji su proveli znanstvenici, neuronov protetski uređaj implantiran je u mozak majmuna. Uređaj prima signale koje potiče iz korteksa motora, obrađuje ih i šalje ih u kičmenu moždinu pomoću elektroda koje su u nju ugrađene. Električni iscjedak od samo nekoliko volti primijenjen na desno područje aktivira mišiće nogu. Kao rezultat toga, samo šest dana nakon primanja ozljede leđne moždine, majmunima je vraćena prilika za šetnju. Primijećeno je da je mogućnost da ponovo hodate i vodite svoj normalan život postignuta bez korištenja brojnih žica. Primati koji su prethodno pretrpjeli djelomične ozljede leđne moždine u potpunosti su obnovili svoje pokretne funkcije tri mjeseca nakon početka eksperimenta.

"Čim se aktivira spinalno sučelje, majmuni su odmah dobili priliku da se potpuno pomaknu", kaže koautor studije Irvan Bezard sa Sveučilišta u Bordeauxu.

</ p>

"Nije provedena nikakva fizioterapija niti trening jer nije bilo potrebe za njima."

Znanstvenici izražavaju nadu da će razvijenis njima će uređaj moći riješiti probleme s ozbiljnijim ozljedama leđne moždine. Prema Andrewu Jacksonu sa sveučilišta Newcastle, to će biti moguće s drugim pomagalima poput kemijske i električne stimulacije. Sličan sustav u budućnosti kao baza oslanjat će se na jedno od glavnih obilježja mozga - plastičnost. Interneuronska veza postaje jača istodobnom aktivnošću neurona s obje strane ovog lanca. Moguće je da će uređaj moći ojačati ove neuronske veze, što će pozitivno utjecati na daljnju rehabilitaciju.

Prema istraživačima, sličan sustavstimulacija se može koristiti u ljudskim slučajevima, međutim potrebna su dodatna istraživanja o pitanjima koja se odnose na ravnotežu, fine motoričke sposobnosti i osobitosti svladavanja prepreka, odnosno motoričkih funkcija, koje se u trenutnoj studiji nisu smatrale primarnom važnošću. Prednost nove metode treba pripisati činjenici da su mnoge komponente koje se koriste za stvaranje spinalnog sučelja već odobrene za upotrebu na ljudima. Ako sve uspije, tada klinička ispitivanja mogu započeti za nekoliko godina.

"Zahvaljujući ovom implantatu mogu prvi putZamislite da paralizirani pacijent može povratiti izgubljenu priliku za korištenje njegovih udova “, kaže Joyslin Bloch, vodeća neurokirurgija u ovoj studiji.

Također je važno napomenuti da su Kurtin i njegovi kolegenamjerno djelomično oštetio kanal leđne moždine kod dva majmuna, što je izazvalo paralizu stražnjih desnih šapa u obje. S obzirom na pritisak s kojim su znanstvenici često radili takve eksperimente na zagovornicima životinja u većini zemalja, istraživači su morali raditi u Kini.

„Upotreba primata u neuroznanostieksperimentiranje ostaje ozbiljna tema razgovora. Mnogobrojne skupine za zaštitu životinja aktivno pokušavaju zabraniti takve eksperimente i u Sjedinjenim Državama i u Europi. Stoga je očito da bi se znanstvenici koji su sudjelovali u ovom eksperimentu i koji su izvorno bili smješteni u Europi morali suočiti s preprekama Europske unije, čija načela stoje na putu tim eksperimentima. Zbog toga su znanstvenici morali provesti svoje istraživanje u Kini. Gregoard Curtin, vođa ovih studija, napominje da je to daleko od idealnog rješenja. Takve je eksperimente u inozemstvu vrlo teško provesti. Pitanja nedostatka vremena, energije i resursa i dalje su otvorena. "

Stručnjaci se slažu o potrebiuvođenje više etičkih standarda za upotrebu životinja kao znanstvenih eksperimenata u Aziji. Mnogi se slažu da se znanost mora odmaknuti od primjera upotrebe primata u takvim praksama. I umjesto putovanja i provođenja pokusa na životinjama u drugim zemljama u kojima su zakoni lojalniji takvim znanstvenim pristupima, potrebno je razviti alternativne metode ispitivanja novih teorija, sustava i praksi. Primjer su modeli računala ili volonteri. Moguće je da će neki oboljeli od paralize biti spremni prihvatiti priliku sudjelovanja u takvim studijama, usprkos svim rizicima koji su povezani.