أظهرت الدراسة الشفاء من الشلل باستخدام طريقة جديدة في التكنولوجيا العصبية
الفقرات في جسمنا هي عظام تُشكّل العمود الفقري. يحتوي العمود الفقري على العديد من الأعصاب التي تمتد من الدماغ إلى أسفل الظهر. الحبل الشوكي هو مجموعة من الأعصاب والأنسجة المرتبطة بها، ويتكون من هذه الفقرات، ويوفر لها الحماية. الحبل الشوكي مسؤول عن نقل الرسائل (الإشارات) من الدماغ إلى مختلف أجزاء الجسم وبالعكس. وبفضل هذا النقل، نستطيع الشعور بالألم وتحريك أيدينا وأرجلنا. تُعد إصابة الحبل الشوكي صدمة جسدية بالغة الشدة، تحدث عندما يتضرر الحبل الشوكي. عند إصابة الحبل الشوكي، تفشل بعض النبضات من الدماغ في الوصول إلى أجزاء مختلفة من الجسم. ينتج عن ذلك فقدان كامل للإحساس والقوة والحركة في أي مكان أسفل موضع الإصابة. وإذا حدثت الإصابة بالقرب من الرقبة، فإنها تؤدي إلى شلل في جزء كبير من الجسم. تُعد إصابة الحبل الشوكي صدمة شديدة ولها تأثير كبير على حياة المصاب اليومية، مُسببةً آثارًا جسدية وعقلية وعاطفية طويلة الأمد.
دراسة واعدة جديدة
لا يوجد حاليًا علاج شافٍ لإصلاح الضرر الناجم عن إصابات الحبل الشوكي، إذ إنها إصابات لا رجعة فيها. مع ذلك، تُساعد بعض أشكال العلاج والتأهيل المرضى على عيش حياة مُثمرة ومستقلة. وتُجرى حاليًا أبحاث مكثفة على أمل التوصل يومًا ما إلى علاج كامل لإصابات الحبل الشوكي. وفي دراسة رائدة، صمّم فريق من العلماء من المدرسة الفيدرالية للفنون التطبيقية في لوزان ومستشفى جامعة لوزان في سويسرا علاجًا جديدًا لتسريع التعافي من إصابات الحبل الشوكي. نُشرت هذه الدراسة، التي تحمل اسم STIMO (تحفيز الحركة فوق الأرض)، في مجلتي Nature 1 و Nature Neuroscience 2. ويؤكد العلماء أن نتائجهم تستند إلى فهم اكتسبوه من خلال تحليل نماذج حيوانية على مدار سنوات من البحث.
يهدف العلماء إلى محاكاة سلوك الوقت الحقيقي للدماغ والحبل الشوكي. كان المشاركون في هذه الدراسة ثلاثة مصابين بشلل نصفي عانوا من إصابات في النخاع الشوكي العنقي وأصيبوا بالشلل منذ سنوات عديدة (أربعة على الأقل). خضعوا جميعًا لعمليات إعادة تأهيل مختلفة ، وعلى الرغم من وجود وصلات عصبية في موقع الإصابة ، إلا أنهم لم يتحركوا. بعد الخضوع لبروتوكول إعادة التأهيل الجديد الموصوف في الدراسة الحالية ، تمكنوا من المشي في غضون أسبوع فقط بمساعدة العكازات أو المشاية مما يدل على أنهم استعادوا السيطرة الطوعية على عضلات الساق التي أصيبت بالشلل بعد تعرضهم للإصابة.
حققت الأبحاث ذلك من خلال "التحفيز الكهربائي المستهدف للخلايا العصبية" في الحبل الشوكي الخشبي جنبًا إلى جنب مع العلاج بمساعدة الوزن. تم إجراء التحفيز الكهربائي للنخاع الشوكي بمستويات عالية جدًا من الدقة مما جعل هذه الدراسة فريدة من نوعها. كان التحفيز مثل الصدمات الكهربائية القصيرة التي من شأنها تضخيم الإشارات ومساعدة دماغ وأرجل المصابين بالشلل على التواصل بشكل أفضل. لهذا الغرض ، تم وضع غرسات - مجموعة من الأقطاب الكهربائية (16 قطبًا كهربائيًا على مولد النبض) - على الحبل الشوكي مما يسمح للباحثين باستهداف عضلات فردية مميزة في أرجل المشاركين. تم تصميم هذه الغرسة ، وهي آلة بحجم علبة الثقاب ، في الأصل لإدارة آلام العضلات. كان من الصعب تقنيًا أن تكون قادرًا على زرع هذا الجهاز جراحيًا في مناطق محددة في الحبل الشوكي. تعمل التكوينات المختلفة لهذه الأقطاب في الغرسات على تنشيط المناطق المستهدفة من الحبل الشوكي وتقليد الإشارات / الرسائل التي يجب توصيلها إلى الدماغ حتى يتمكن من المشي. إلى جانب التحفيز الكهربائي ، كان على المرضى أيضًا أن "يفكروا" بمفردهم في تحريك أرجلهم لإيقاظ أي اتصالات عصبية كامنة.
التدريب
كان من المهم للمشاركين أن يكون لديهم وقت وموقع دقيق للتحفيز الكهربائي لإنتاج حركة معينة. تم توصيل النبضات الكهربائية المستهدفة بواسطة نظام تحكم لاسلكي. كان من الصعب على المشاركين التكيف وضبط التنسيق بين "نية" دماغهم على المشي والتحفيز الكهربائي الخارجي. أدت التجربة إلى تحسين الوظيفة العصبية وسمحت للمشاركين بتدريب قدرات المشي فوق الأرض بشكل طبيعي في المختبر لفترة طويلة من الزمن. بعد أسبوع ، تمكن المشاركون الثلاثة من المشي بدون استخدام اليدين بمساعدة التحفيز الكهربائي المستهدف وبعض أنظمة دعم وزن الجسم لأكثر من كيلومتر واحد. لم يعانوا من إجهاد عضلات الساق وكانت جودة خطوتهم متسقة لذلك كانوا قادرين بشكل مريح على المشاركة في جلسات التدريب الطويلة.
بعد خمسة أشهر من التدريب ، تحسن التحكم الطوعي في العضلات لجميع المشاركين بشكل ملحوظ. كان ينظر إلى جلسة التدريب الطويلة والعالية الكثافة هذه على أنها جيدة جدًا للحفاظ على اللدونة من خلال الاستفادة من القدرة الكامنة في نظامنا العصبي على "إعادة تنظيم" الألياف العصبية ونمو الوصلات العصبية الجديدة. أدى التدريب الأطول إلى وظيفة حركية محسنة ومتسقة حتى بعد إيقاف التحفيز الكهربائي الخارجي.
كانت الدراسات السابقة التي استخدمت الأساليب التجريبية ناجحة حيث تمكن عدد قليل من المصابين بشلل نصفي من اتخاذ خطوات قليلة على مسافة قصيرة بمساعدة وسائل المساعدة على المشي طالما تم توفير التحفيز الكهربائي. عندما تم إيقاف التحفيز ، عادت حالتها السابقة حيث لم يتمكن المرضى من تنشيط أي حركات للساق وذلك لأن المرضى لم يكونوا "مدربين بشكل كافٍ". يتمثل أحد الجوانب الفريدة للدراسة الحالية في استمرار استمرار الوظائف العصبية حتى بعد انتهاء التدريب وإيقاف التحفيز الكهربائي على الرغم من أن المشاركين ساروا بشكل أفضل عند تشغيل التحفيز. قد يكون هذا العلاج التدريبي قد ساعد في إعادة بناء وتقوية الروابط العصبية بين الدماغ والحبل الشوكي والتي أصبحت غير وظيفية نتيجة للإصابة. كان العلماء سعداء بالاستجابة غير المتوقعة للجهاز العصبي البشري لتجربتهم.
يمثل هذا البحث إنجازًا هامًا للمرضى الذين يعانون من أنواع مختلفة من إصابات الحبل الشوكي المزمنة، وقد بعث الأمل في إمكانية تعافيهم من خلال التدريب المناسب. وتسعى شركة GTX Medical الناشئة، التي شارك في تأسيسها مؤلفو هذه الدراسة، إلى تصميم وتطوير تقنية عصبية مُخصصة يمكن استخدامها لتوفير إعادة التأهيل ضمن نظام الرعاية الصحية. كما سيتم اختبار هذه التقنية في وقت مبكر، أي مباشرة بعد الإصابة، عندما تكون إمكانية التعافي أعلى بكثير، نظرًا لأن الجهاز العصبي العضلي في الجسم لم يتعرض بعد للضمور الكامل المصاحب للشلل المزمن.
***
المصدر (ق)
1. فاغنر وآخرون، 2018. تقنية عصبية موجهة تُعيد القدرة على المشي لدى البشر المصابين بإصابات في الحبل الشوكي. مجلة نيتشر. 563(7729). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
٢. أسبوث وآخرون، ٢٠١٨. إعادة تنظيم الدائرة القشرية الشبكية الشوكية تُمكّن من التعافي الوظيفي بعد إصابة شديدة في الحبل الشوكي. مجلة نيتشر لعلم الأعصاب. ٢١(٤). https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5
***
التعليقات مغلقة.