Di Amerika Serikat, kaki yang lumpuh ditendang setelah stimulasi sumsum tulang belakang listrik

Igor Lavrov, Dmitry Sayenko, Yuri Gerasimenko dan peneliti lain di laboratorium neuroengineering di Mayo Clinic (AS) menggunakan stimulasi listrik sumsum tulang belakang untuk membantu pasien lumpuh bernama Jered Chinnock menggerakkan kakinya, berdiri hampir tanpa bantuan (di bawah tegangan) 2.1 volt) dan benar-benar tanpa bantuan (ketika voltase dinaikkan menjadi 2,2 volt). Menurut para ilmuwan, untuk pertama kalinya dalam sejarah kedokteran, stimulasi listrik epidural (EES) memungkinkan pasien yang lumpuh untuk melakukan tindakan seperti itu hanya dalam dua minggu, yaitu, delapan sesi stimulasi EES setelah aktivasi implan.

Sebuah bar dengan 16 elektroda (Tentukan 5-6-5, Medtronic) dimasukkan ke dalam ruang epidural dari tulang belakang Jared. Elektroda menerima sinyal dari implan RestoreSensor SureScan MRI (Medtronic) lain dan merangsang sumsum tulang belakang tanpa mempengaruhi otot. Sinyal dipasok oleh pulsa 0,5 milidetik pada frekuensi 1 Hz dengan tegangan hingga 5,5 volt.

Bahkan tanpa pelatihan sebelumnya, pasien yang lumpuh dapat menggunakan tekadnya untuk menggerakkan jari dan seluruh kakinya. Keajaiban yang biasa digunakan semua orang, yang disebut Orang "normal".

Jared Chinnock mematahkan punggungnya tiga tahun lalu dalam kecelakaan mobil. Kerusakan pada sumsum tulang belakang di vertebra toraks keenam berarti bahwa pria itu tidak bisa merasakan apa pun di bawah batang tubuh. Meskipun kaki dan organ lainnya tetap utuh, sinyal dari otak tidak lagi diberikan kepada mereka.

Sebelum menanamkan perangkat, pasien menjalani beberapa sesi terapi fisik intensif. Sekelompok 30 spesialis bekerja di sana selama 22 minggu, melakukan tiga latihan per minggu. Mereka harus mengembalikan tonus otot dan mempersiapkan mereka untuk stres dan menerima sinyal dari sumsum tulang belakang. Itu juga penting untuk menstimulasi sumsum tulang belakang itu sendiri: untuk mengidentifikasi tempat-tempat spesifik di mana aktivitas saraf diamati selama stimulasi otot dan upaya untuk gerakan tertentu pada bagian dari pasien. Di tempat-tempat inilah 16 elektroda kemudian dipasang.

Dokter terus melakukan tes - dan beberapa hasil mengarah pada kesimpulan bahwa kerusakan pada sumsum tulang belakang dapat "reversibel," yaitu, Anda dapat mencoba mengembalikan sinyal melalui situs kerusakan di tulang belakang lumbosacral.

Ilustrasi menunjukkan profil cedera tulang belakang pada pasien. Ini menunjukkan bahwa beberapa indikator membaik setelah 16 minggu terapi fisik, dibandingkan dengan indikator setelah 8 minggu. Hanya pada bulan kedua pengujian pasien menunjukkan aktivitas pertama sesuai dengan hasil elektromiografi (pada Gambar F, kanan bawah).



Setelah terapi fisik, pasien diimplantasi dengan elektroda di ruang epidural tulang belakang tepat di bawah tempat kerusakan pada vertebra toraks keenam - di penebalan lumbar kira-kira di tengah punggung. Elektroda terhubung ke perangkat yang dikendalikan komputer yang dipasang di bawah kulit. Idenya adalah memodulasi sinyal yang secara alami akan melewati neuron sumsum tulang belakang. Komputer mentransmisikan sinyal ke perangkat, dan memodulasi sinyal dari jenis tertentu melalui elektroda.



Jared mengatakan bahwa ia dapat menggerakkan jari-jarinya pada hari pertama, ketika para ahli mengaktifkan stimulator elektronik. Dalam dua minggu, ia berhasil membuat gerakan berjalan (berbaring di sofa) dan secara mandiri berdiri diam tanpa bantuan dokter, hanya dengan dukungan independen dari tubuh bagian atas untuk palang sejajar dengan tangannya.


Indikator elektromiografi (bawah) saat menerapkan sinyal dengan voltase berbeda melalui elektroda yang ditunjukkan: 1,5 volt dan 2,2 volt

Jared menggerakkan kakinya dengan berbagai tingkat intensitas

Ahli bedah saraf mengatakan bahwa hasil percobaan melebihi harapan, dan pasien terus menunjukkan kemajuan ketika ia terbiasa dengan neuromodulasi dari implan.

Kasus medis ini dijelaskan pada 3 April 2017 di Mayo Clinic Proceedings .

Pasien yang lumpuh berdiri diam dan bergerak dengan cara yang terkontrol

Neuroengineers mengungkapkan harapan bahwa pengembangan lebih lanjut dari teknologi ini akan membantu mengembalikan fungsi motorik dasar bagi banyak orang lumpuh lainnya. Tentu saja, mereka tidak akan bisa berlari seperti atlet, tetapi mereka setidaknya bisa berdiri diam tanpa bantuan dan bahkan berjalan lambat. Rupanya, kondisi pengembalian fungsi motor parsial adalah bahwa kerusakan tidak dapat dipulihkan. Tetapi untuk memastikan bahwa sinyal masih dapat melewati area yang rusak dari sumsum tulang belakang, dalam hal apa pun, Anda perlu menjalani studi, tes, dan terapi yang panjang.

Sayangnya, para ilmuwan belum dapat menguraikan sinyal nyata yang dikirim otak melalui sumsum tulang belakang. Eksperimen saat ini mirip dengan eksperimen Pavlov, meskipun pada tingkat yang lebih tinggi. Para ilmuwan hanya menemukan cara untuk mengendalikan sistem saraf dari luar dan penerjemah sinyal dari komputer ke neuron dan kembali dengan dekripsi dan penyandian secara real time.