Forskere første gang brugt en neurale implantat til at gendanne motoriske evner af lammet primater. At den reelle mulighed for at gennemføre kliniske menneskelige forsøg kan tage flere år, men de seneste succeser angive et vigtigt skridt i udviklingen af denne retning.
For nylig offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Naturte det papir, der beskriver en ny neuroprothesis interface fungerer som bro mellem hjernen og rygmarven, og handler for at omgå de eksisterende skader. Systemet, kaldet “spinal interface” aktiveret for at genoprette den motoriske funktion af den rigtige poter af to rhesus-aber. Implantatet blev udviklet af neurochem Gregoire Courtine og hans kolleger fra det Schweiziske højere teknisk skole i Lausanne, med støtte fra forskere fra Universitetet i Bordeaux, virksomheden Motac Neurovidenskab og universitetshospitalet i Lausanne (CHUV).
Siden 2012, separate grupper, som arbejdede på projektet “Vågne op” skadet rygmarven neurale forbindelser af lammet laboratoriemus og recovery de har motoriske funktioner, så gnavere igen til at gå, løbe og overvinde forhindringer. Derefter anvendes en særlig kemisk. I dag, i den beskrevne eksperiment, holdet Klumper besluttede at tage en anden tilgang og anvendelse skader placering af hjernen implantater. For videnskaben, det var de første til at bruge neuroprosthesis for gendannelse af motoriske funktioner i primater. Og holdet er meget optimistiske med hensyn til muligheden for at tilpasse systemet til at foretage kliniske forsøg på mennesker.
Lammelse, som regel forårsaget af en afbrydelse i transmissionen af hjernen signaler fra den motoriske cortex (en del af hjernen er ansvarlig for bevægelse) og rygmarven. Når der opstår brud, der sendes signaler nå de neuroner, der er ansvarlige for muskel handling. Desværre, neurale forbindelser i rygmarven, ikke har de egenskaber, self-fornyelse efter skade. Forskere i mange år kæmper med udviklingen af effektive farmakologiske og regenerativ metoder for nyttiggørelse fra en sådan skade, men succes på dette område er ikke blevet opnået. Ifølge statistikker fra world health organisation, der hvert år mellem 250.000 og 500.000 mennesker i hele verden at få en rygmarvsskade, så spørgsmålet om søgning af effektive metoder til behandling og recovery er en kritisk aspekt af moderne medicin.
Spinal implantat til gengæld giver dig mulighed for at omgå det beskadigede led af rygmarven og hjernen med hjælp af moderne trådløs teknologi. I forsøget udført af forskere neuroprotheses enhed, der har været implanteret i en abe hjerne. Enheden modtager signaler fra den motoriske cortex, behandler dem og sender dem videre til rygmarven med indopereret elektroder i det. En elektrisk udladning af kun et par volt, gemt i det rigtige område, aktiverer musklerne i benene. Som et resultat, kun seks dage efter skaden, rygmarv, aber genvandt evnen til at gå. Det bemærkes, at evnen til at gå igen og vedligeholde din sædvanlige livsstil er blevet opnået uden brug af mange tråde. Tidligere havde en delvis rygmarvsskade primater har fuldt genvandt sin mobilitet efter tre måneder fra begyndelsen af forsøget.
“Når aktiveret spinal interface, abe var umiddelbart er i stand til fuldt ud at bevæge sig,” siger undersøgelse medforfatter Irvan, Bezard fra Universitetet i Bordeaux.
“Ingen fysiske terapi eller motion ikke blev gennemført, som de ikke har brug for”.
Forskerne håbede, at de udviklede enhed vil være i stand til at løse problemer og til mere alvorlige rygskader. Ifølge Andrew Jackson fra Newcastle University, vil dette være muligt med hjælp af andet ekstra udstyr såsom kemisk og elektrisk stimulation. Et lignende system i fremtiden, som en base vil basere sig på en af de vigtigste funktioner af hjernens plasticitet. Neuronal kommunikation bliver stærkere, når den samtidige aktivitet af neuroner på begge sider af denne kæde. Det er muligt, at enheden vil være i stand til at styrke disse neurale forbindelser, der på en positiv måde vil påvirke den videre rehabilitering.
Ifølge forskere, svarende til stimulation systemet kan anvendes i tilfælde med mennesker, men kræver yderligere forskning i emner relateret til balance, finmotoriske opgaver og særegenheder at overvinde de forhindringer, der er motoren funktioner i en primær rolle blev ikke taget i betragtning i den aktuelle undersøgelse. Fordelen ved den nye metode kan nævnes, at mange af de komponenter, der anvendes til at skabe en spinal interface, der allerede er blevet godkendt til brug på mennesker. Hvis alt går vel, kliniske forsøg kunne begynde i et par år.
“Dette implantat er første gang, jeg kan forestille mig, at lammet patient vil være i stand til at genvinde den tabte mulighed for at bruge deres lemmer,” siger Jocelyn Lopper, en førende neurokirurg i denne undersøgelse.
Det er også vigtigt at bemærke, at Courtine og hans kolleger bevidst delvist beskadiget kanalen i rygmarven af to aber, som skyldes lammelse af bagbenene højre pote i dem begge. I betragtning af det pres, som vi oplever ofte, at de forskere, der udfører sådanne forsøg med dyrs fortalere i de fleste lande, forskerne var nødt til at udføre sit arbejde i Kina.
“Brug af primater i neurovidenskabelig eksperimenter fortsat er et stort emne for diskussion. Mange grupper af dyrs rettigheder er aktivt forsøger at indføre et forbud mod sådanne eksperimenter i Usa og i Europa. Så det er klart, at forskere, der deltager i dette eksperiment, og som oprindeligt var baseret i Europa, var til at klare forhindringer fra den Europæiske Union, hvis principper, der står i vejen for udførelsen af disse forsøg. Af denne grund, at forskerne var nødt til at gennemføre deres studier i Kina. Gregor Courtine, leder af disse undersøgelser, bemærker, at dette ikke er den ideelle løsning. Lignende eksperimenter meget vanskelig at gennemføre i udlandet. Åbne spørgsmål er stadig mangel på tid, energi og ressourcer.”
Eksperter er enige om, at det er nødvendigt at indføre mere etiske standarder for anvendelsen af dyr som videnskabelige eksperimenter i Asien. Mange er enige om, at videnskab er nødvendigt at afvige fra eksempler på anvendelse af primater i en sådan praksis. Og i stedet for at gå og udføre eksperimenter på dyr i andre lande, hvor love er mere loyale over for disse videnskabelige tilgange, er det nødvendigt at udvikle alternative metoder til kontrol af nye teorier, systemer og praksis. Som eksempler kan nævnes edb-modeller eller frivillige. Ganske muligvis, at nogle lider af lammelse af mennesker vil være villige til at acceptere den mulighed for at deltage i sådanne undersøgelser, på trods af alle risici.
Forskere har restaureret den motoriske funktion af lammet aber
Nikolai Khizhnyak