استخدم إيغور لافروف وديمتري ساينكو ويوري جراسيمنكو وباحثون آخرون في
مختبر الهندسة العصبية في
Mayo Clinic (الولايات المتحدة الأمريكية)
التحفيز الكهربائي للنخاع الشوكي لمساعدة مريض مشلول يدعى جيرد شينوك على تحريك ساقيه والوقوف دون مساعدة تقريبًا (تحت الجهد) 2.1 فولت) وبدون مساعدة (عندما تم رفع الجهد إلى 2.2 فولت). وفقا للعلماء ، وللمرة الأولى في تاريخ الطب ، سمح التحفيز الكهربائي فوق الجافية (EES) للمريض المشلول بأداء مثل هذه الإجراءات في غضون أسبوعين فقط ، أي ثماني جلسات تحفيز EES بعد تنشيط الغرسة.
تم إدخال شريط يحتوي على 16 قطبًا كهربائيًا (حدد 5-6-5 ، مدترونيك) في الفضاء فوق الجافية للعمود الفقري في جاريد. تلقت الأقطاب الكهربائية إشارة من غرسة أخرى RestoreSensor SureScan MRI (Medtronic) وحفزت النخاع الشوكي دون التأثير على العضلات. تم توفير الإشارات بواسطة نبضات من 0.5 مللي ثانية بتردد 1 هرتز بجهد يصل إلى 5.5 فولت.
حتى بدون تدريب مسبق ، يمكن للمريض المشلول أن يستخدم قوة إرادته لتحريك أصابعه وساقيه بالكامل. المعجزة التي اعتاد عليها الجميع ما يسمى ب الناس "العاديون".
كسر جاريد شينوك ظهره قبل ثلاث سنوات في حادث سيارة. تلف الحبل الشوكي في الفقرة الصدرية السادسة يعني أن الرجل لم يستطع أن يشعر بأي شيء تحت الجذع. على الرغم من أن الساقين والأعضاء الأخرى ظلت سليمة ، لم تعد إشارة من الدماغ تنتقل إليهم.
قبل زرع الجهاز ، خضع المريض لجلسات علاج طبيعي مكثفة متعددة. عملت مجموعة مكونة من 30 متخصصًا لمدة 22 أسبوعًا ، لإجراء ثلاث تمارين في الأسبوع. كان عليهم استعادة قوة العضلات وإعدادهم للتوتر واستقبال الإشارات من الحبل الشوكي. كان من المهم أيضًا تحفيز النخاع الشوكي نفسه: لتحديد تلك الأماكن المحددة التي يُلاحظ فيها نشاط عصبي أثناء تحفيز العضلات ومحاولات لحركات معينة من جانب المريض. تم في هذه الأماكن تركيب 16 قطبا كهربائيا.
أجرى الأطباء اختبارات باستمرار - وأدت بعض النتائج إلى استنتاج أن تلف الحبل الشوكي يمكن أن يكون "قابلاً للعكس" ، أي أنه يمكنك محاولة استعادة الإشارة من خلال موقع التلف في العمود الفقري القطني العجزي.
يوضح الرسم التوضيحي ملف تعريف إصابة الحبل الشوكي في المريض. يظهر أن بعض المؤشرات تحسنت بعد 16 أسبوعًا من العلاج الطبيعي ، مقارنةً بالمؤشرات بعد 8 أسابيع. فقط في الشهر الثاني من الاختبار ، أظهر المريض النشاط الأول وفقًا لنتائج التصوير الكهربائي (في الشكل F ، أسفل اليمين).
بعد العلاج الطبيعي ، تم زرع المريض بقطب كهربائي في الفضاء فوق الجافية للعمود الفقري أسفل موقع الضرر في الفقرة الصدرية السادسة - في سماكة أسفل الظهر تقريبًا في منتصف الظهر. تم توصيل القطب بجهاز يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر مركب تحت الجلد. كانت الفكرة تعديل إشارة تمر بشكل طبيعي عبر الخلايا العصبية في النخاع الشوكي. يرسل الكمبيوتر إشارة إلى الجهاز ، ويقوم بتعديل إشارة من نوع معين من خلال القطب.
يقول جاريد إنه كان قادرًا على تحريك أصابعه في اليوم الأول ، عندما قام الخبراء بتنشيط جهاز التحفيز الإلكتروني. في غضون أسبوعين ، نجح في إجراء حركات المشي (مستلقيا على الأريكة) ووقف بشكل مستقل دون مساعدة من الأطباء ، فقط بدعم مستقل من الجزء العلوي من الجسم لأشرطة متوازية بيديه.
مؤشرات تخطيط كهربية (القاع) عند تطبيق إشارات بجهود مختلفة من خلال الأقطاب الكهربائية المحددة: 1.5 فولت و 2.2 فولتجاريد يحرك قدمه بدرجات متفاوتة من الشدةيقول جراحو الأعصاب أن نتائج التجربة تجاوزت التوقعات ، ويستمر المريض في إظهار التقدم أثناء اعتياده على التعديل العصبي من الغرسة.
تم
وصف هذه الحالة الطبية في 3 أبريل 2017 في
إجراءات Mayo Clinic .
المريض المشلول يقف ساكنا ويتأرجح بطريقة مضبوطةيعرب مهندسو الأعصاب عن أملهم في أن يساعد تطوير هذه التقنية على استعادة الوظائف الحركية الأساسية للعديد من الأشخاص المشلولين. بالطبع ، لن يتمكنوا من الركض مثل الرياضيين ، ولكن يمكنهم على الأقل الوقوف دون مساعدة وحتى المشي ببطء. يبدو أن شرط العودة الجزئية لوظائف المحرك هو أن الضرر لا يمكن إصلاحه. ولكن للتأكد من أن الإشارة لا تزال يمكن أن تمر عبر المنطقة المتضررة من الحبل الشوكي ، على أي حال ، ستحتاج إلى الخضوع لدراسات طويلة واختبارات وعلاج.
لسوء الحظ ، لم يتمكن العلماء حتى الآن من فك الإشارات الحقيقية التي يرسلها الدماغ عبر الحبل الشوكي. التجارب الحالية مشابهة لتجارب بافلوف ، على الرغم من أنها على مستوى أعلى. يجد العلماء فقط الطريق للسيطرة الحقيقية على الجهاز العصبي من الخارج ومترجم الإشارات من الكمبيوتر إلى الخلايا العصبية والعودة مع فك التشفير والتشفير في الوقت الحقيقي.