Η διέγερση του νωτιαίου μυελού μπορεί να ανακουφίσει τον πόνο των άκρων σε άτομα με ακρωτηριασμούς κάτω άκρων, αναφέρουν επιστήμονες αποκατάστασης της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ.
Οι αισθητήρες πίεσης στην εσωτερική σόλα ενός προσθετικού ποδιού ενεργοποίησαν ηλεκτρικούς παλμούς που στη συνέχεια παραδόθηκαν στον νωτιαίο μυελό των συμμετεχόντων στη μελέτη. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτή η αισθητηριακή ανατροφοδότηση βελτίωσε την ισορροπία και τη σταθερότητα στο βάδισμα. Η μελέτη έγινε σε συνεργασία με ερευνητές του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon και του Πανεπιστημίου του Σικάγο και αναφέρθηκε στο Nature Biomedical Engineering.
«Χρησιμοποιούμε ηλεκτρόδια και συσκευές διέγερσης που χρησιμοποιούνται ήδη συχνά στην κλινική και που οι γιατροί ξέρουν πώς να τις εμφυτεύουν», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Lee Fisher, αναπληρωτής καθηγητής φυσικής ιατρικής και αποκατάστασης στο Pitt. «Χρησιμοποιούμε αυτές τις τεχνολογίες για να παράγουμε ουσιαστική βελτίωση στη λειτουργία και μείωση του πόνου. Αυτό είναι συναρπαστικό και το χτίζουμε για λίγο».
Μεταξύ 1,5 εκατομμυρίου Αμερικανών που ζουν με ακρωτηριασμό κάτω άκρων, 8 στους 10 βιώνουν κάποιου βαθμού χρόνιο πόνο που γίνεται αντιληπτός σαν να προέρχεται από το πόδι που λείπει. Αυτός ο φανταστικός πόνος στα άκρα συχνά δεν ανταποκρίνεται στα παυσίπονα και βλάπτει δραματικά την ποιότητα ζωής. Επιπλέον, επειδή ακόμη και τα πιο εξελιγμένα τεχνικά προσθετικά δεν είναι εξοπλισμένα με λειτουργικότητα αισθητηριακής ανάδρασης, οι ακρωτηριασμένοι παραμένουν επιρρεπείς σε ελλείμματα ισορροπίας και πτώσεις, που περιορίζουν ακόμη περισσότερο την κινητικότητά τους.
Σε αντίθεση με το τυπικό σύστημα διέγερσης που λειτουργεί κλείνοντας τους νευρώνες του πόνου παρακάμπτοντάς τους με άλλο αισθητήριο σήμα -παρόμοιο με τον τρόπο με τον οποίο το τρίψιμο του πόνου στον αγκώνα σας βοηθά στην ανακούφιση από τον πόνο- η ομάδα του Fisher χρησιμοποίησε την υπάρχουσα τεχνολογία διέγερσης του νωτιαίου μυελού για να αποκαταστήσει την αισθητηριακή ανάδραση αντικαθιστώντας τις κομμένες συνδέσεις μεταξύ των αισθητήριων νευρώνων στο πόδι που λείπει και του κεντρικού νευρικού συστήματος.
Για να μπορέσουν οι ερευνητές να ρυθμίσουν την ένταση των αισθήσεων ως απόκριση σε ποικίλη πίεση σε ένα προσθετικό πόδι κατά τη βάδιση, ένα ζευγάρι λεπτών κλώνων ηλεκτροδίων που εμφυτεύτηκαν στην κορυφή του νωτιαίου μυελού στο κάτω μέρος της πλάτης συνδέθηκε σε μια συσκευή διέγερσης μεγέθους κινητού τηλεφώνου που παρέχει ηλεκτρικούς παλμούς ποικίλου πλάτους και συχνότητας. Τα καλώδια εμφυτεύτηκαν για έναν έως τρεις μήνες και αφαιρέθηκαν μετά το τέλος της δοκιμής, σύμφωνα με το σχέδιο της μελέτης.
Σε αντίθεση με την προηγούμενη έρευνα που έγινε από άλλες ομάδες, ο Fisher και η ομάδα του ήταν σε θέση να ασκήσουν ενεργό έλεγχο των παραμέτρων διέγερσης του νωτιαίου μυελού για να ελέγξουν τη διέγερση σε πραγματικό χρόνο, ενώ τα άτομα δέσμευαν το προσθετικό τους πόδι για να σταθούν ή να περπατήσουν.
Εκτός από την κλινικά σημαντική βελτίωση στον έλεγχο της ισορροπίας και στο βάδισμα ακόμη και στις πιο δύσκολες συνθήκες, όπως η στάση σε κινούμενη πλατφόρμα με κλειστά μάτια, οι συμμετέχοντες ανέφεραν κατά μέσο όρο 70% μείωση του πόνου στα άκρα -ένα εξαιρετικά σημαντικό αποτέλεσμα, δεδομένης της έλλειψης κλινικής διαθέσιμες επιλογές θεραπείας.
Η ομορφιά αυτής της τεχνολογίας έγκειται στην ευελιξία της: η πιλοτική μελέτη έδειξε ότι μπορεί να λειτουργήσει σε άτομα με εκτεταμένη βλάβη των περιφερικών νεύρων λόγω χρόνιων παθήσεων, όπως ο διαβήτης, ή σε άτομα με τραυματικούς ακρωτηριασμούς. Επίσης, δεν απαιτεί δαπανηρά ηλεκτρόδια ή ασυνήθιστες χειρουργικές επεμβάσεις.
«Είμαστε σε θέση να παράγουμε αισθήσεις όσο ο νωτιαίος μυελός είναι άθικτος», είπε ο Fisher. «Η προσέγγισή μας έχει τη δυνατότητα να γίνει μια σημαντική παρέμβαση για τον ακρωτηριασμό των κάτω άκρων και, με την κατάλληλη υποστήριξη από τους συνεργάτες του κλάδου, να μεταφερθεί στην κλινική τα επόμενα πέντε χρόνια».
Περισσότερες πληροφορίες: Spinal cord stimulation can restore sensation, improve function, and reduce phantom limb pain after transtibial amputation, Nature Biomedical Engineering (2023). DOI: 10.1038/s41551-023-01153-8. www.nature.com/articles/s41551-023-01153-8.
