Ένας 29χρονος ασθενής με πλήρη παράλυση από το 2013 στα κάτω άκρα του, μετά από ένα ατύχημα με όχημα χιονιού, μπορεί πλέον να κάνει βήματα μόνος του, χάρη σε μία συνδυασμένη θεραπεία ηλεκτρονικής διέγερσης του νωτιαίου μυελού του και φυσικοθεραπείας αποκατάστασης.

Είναι η πρώτη περίπτωση ανθρώπου με πλήρη παράλυση από τη μέση και κάτω, ο οποίος, αν και έως τώρα δεν ένιωθε το παραμικρό ούτε μπορούσε να κινήσει τα κάτω άκρα του, κατέστη δυνατό να περπατήσει ξανά, έστω και σε έναν βαθμό.

Οι ερευνητές της Κλινικής Mayo στο Ρότσεστερ της Μινεσότα και του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Λος Άντζελες (UCLA), με επικεφαλής τους Κένταλ Λι και Κρίστιν Ζάο, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο ιατρικό περιοδικό «Nature Medicine».

Οι σοβαροί τραυματισμοί του νωτιαίου μυελού της σπονδυλικής στήλης μπορούν να απομονώσουν τα κέντρα του εγκεφάλου που ελέγχουν την κίνηση, από τα κάτω άκρα που βρίσκονται κάτω από την περιοχή του τραύματος, με συνέπεια τη χρόνια παράλυση.

Η επιτόπια ηλεκτρική διέγερση του νωτιαίου μυελού έχει αρχίσει να δοκιμάζεται θεραπευτικά σε ανθρώπους. Έως τώρα είχε επιτύχει να βοηθήσει τους ασθενείς να κάνουν εθελούσιες κινήσεις των μυών των κάτω άκρων και να στέκονται όρθιοι. Τώρα, για πρώτη φορά, μετά από μία θεραπεία διάρκειας 43 εβδομάδων, ένας παράλυτος ασθενής κατάφερε να περπατήσει ξανά.

Στον ασθενή εμφυτεύθηκε στη σπονδυλική στήλη του -λίγο κάτω από το σημείο του τραύματος- μία ηλεκτρονική συσκευή που διήγειρε συστηματικά με ηλεκτρικό ρεύμα το νωτιαίο μυελό του, σταδιακά ενεργοποιώντας ξανά τα νευρικά κυκλώματα του μυελού. Παράλληλα, ο παράλυτος έκανε πιο συμβατική θεραπεία αποκατάστασης. Στο τέλος, ήταν ικανός όχι μόνο να στέκεται όρθιος, αλλά και να βαδίζει με τα δύο πόδια του, με τη βοήθεια ενός εξωτερικού στηρίγματος.

Ο ασθενής έκανε 331 βήματα, διανύοντας μία απόσταση 102 μέτρων σε χρονικό διάστημα 16 λεπτών, με ταχύτητα περίπου 0,2 μέτρων το δευτερόλεπτο.

«Αυτό που μάθαμε είναι ότι τα δίκτυα των νευρώνων κάτω από το τραύμα στον νωτιαίο μυελό μπορούν ακόμη να λειτουργήσουν μετά την παράλυση» δήλωσε ο νευροχειρουργός δρ Λι.

«Τώρα αρχίζει η πραγματική πρόκληση: Να κατανοήσουμε πώς αυτό συνέβη, γιατί συνέβη και ποιοι ασθενείς μπορούν επίσης να ανταποκριθούν» ανέφερε η δρα Ζάο.

Υπό διερεύνηση, σύμφωνα με τους ερευνητές, βρίσκεται το αν η νέα μέθοδος μπορεί να έχει ανάλογη επιτυχία σε παράλυτους με διαφορετικά τραύματα ή με διαφορετική χρονική διάρκεια παράλυσης.

Σημειώνεται, πάντως, ότι όταν σταματάει η ηλεκτρική διέγερση από την εμφυτευμένη συσκευή ο ασθενής μένει ξανά παράλυτος.

Το χέρι ενός τετραπληγικού κινείται ξανά

Σε μία παρεμφερή ξεχωριστή δημοσίευση στο ίδιο ιατρικό περιοδικό, επιστήμονες, με επικεφαλής τον Μάικλ Σβέμερ του Ινστιτούτου Batelle Memorial του Οχάιο, παρουσίασαν έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης (βαθιάς μάθησης), ο οποίος αναλύει και αποκωδικοποιεί τον εγκέφαλο ενός παράλυτου ασθενούς με τετραπληγία. Ο αλγόριθμος, ο οποίος ελέγχει ηλεκτρικά σήματα διέγερσης στους μυς του μπράτσου του ασθενούς, κατάφερε να αποκαταστήσει μία σειρά από λειτουργικές κινήσεις στο προηγουμένως τελείως παράλυτο άνω άκρο.

Όπως σημείωσαν οι ερευνητές, η ποιότητα ζωής των χρόνια παράλυτων ανθρώπων στο μέλλον θα βελτιωθεί χάρη στη χρήση συσκευών που επιτρέπουν τη διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή. Αυτές οι διεπαφές θα παρέχουν μία σύνδεση ανάμεσα στα κυκλώματα του κεντρικού συστήματος του παράλυτου ανθρώπου και σε βοηθητικές συσκευές, όπως ρομποτικούς βραχίονες ή κέρσορες υπολογιστή. Στόχος αυτών των διεπαφών είναι να παρακάμψουν τη βλάβη στον νωτιαίο μυελό, αποκαθιστώντας την κίνηση του παράλυτου άκρου μέσω μίας τοπικής άμεσης μυϊκής διέγερσης.

Στη διάρκεια δύο ετών, οι Αμερικανοί ερευνητές, που είχαν εμφυτεύσει στον κινητικό φλοιό του ασθενούς μία συσκευή με μικροηλεκτρόδια, συνέλεξαν στοιχεία για την εγκεφαλική δραστηριότητα του τετραπληγικού. Στη συνέχεια, ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης με τον κατάλληλο αλγόριθμο «διάβασε» και αποκωδικοποίησε την εγκεφαλική δραστηριότητα του παράλυτου.

Με αυτόν τον τρόπο, αναπτύχθηκε ένας αποκωδικοποιητής (σε ρόλο εγκεφάλου), ο οποίος ελέγχει μία εμφυτευμένη συσκευή που κάνει συνεχή ηλεκτρική διέγερση στο χέρι του ασθενούς, με τελικό αποτέλεσμα αυτό να κινείται ξανά. Ο τετραπληγικός είναι σε θέση, πλέον, να πιάνει και να χειρίζεται αντικείμενα.

Οι ερευνητές ανέφεραν, πάντως, ότι πρέπει να διαπιστωθεί στο μέλλον εάν η εν λόγω τεχνική θα φέρει ανάλογο αποτέλεσμα και σε άλλους ασθενείς.