척수 자극은 뇌졸중 후 즉시 팔의 이동성을 향상시킵니다.

[아름이]

척수 자극은 뇌졸중 후 즉시 팔의 이동성을 향상시킵니다.
날짜:
2023년 2월 20일
원천:
피츠버그 대학교
요약:
선구적인 임상 시험은 척수 자극이 중등도에서 중증 뇌졸중의 생존자가 정상적인 일상 활동을 더 쉽게 수행할 수 있도록 할 수 있음을 보여주었습니다.

전체 이야기
척수를 자극하는 신경 기술은 팔과 손의 이동성을 즉시 향상시켜 중등도에서 중증 뇌졸중의 영향을 받는 사람들이 일상적인 활동을 더 쉽게 수행할 수 있게 한다고 피츠버그 대학과 카네기 멜론 대학의 연구원들이 오늘 Nature Medicine에 보고했습니다 .

목을 따라 이식된 스파게티 가닥과 유사한 한 쌍의 얇은 금속 전극은 손상되지 않은 신경 회로와 연결되어 뇌졸중 환자가 주먹을 완전히 펴고 닫거나 팔을 머리 위로 들어 올리거나 포크와 나이프를 사용하여 스테이크 조각을 자를 수 있습니다. 몇 년 만에 처음으로.

"우리는 특정 척수 영역의 전기 자극을 통해 환자가 자극 없이는 할 수 없는 방식으로 팔을 움직일 수 있다는 사실을 발견했습니다. 아마도 더 흥미로운 점은 사용 몇 주 후에 이러한 개선 사항 중 일부가 지속된다는 사실을 발견했습니다. 자극이 꺼지면 뇌졸중 치료의 미래를 위한 흥미로운 길을 제시합니다. "지금까지 구축된 수년간의 전임상 연구 덕분에 우리는 병원으로 쉽게 번역되고 실험실에서 클리닉으로 신속하게 이동할 수 있는 기존 FDA 승인 임상 기술을 적용하는 실용적이고 사용하기 쉬운 자극 프로토콜을 개발했습니다. ."

뇌졸중과 관련하여 의사들은 암울한 미래를 예측합니다. 전 세계적으로 25세 이상의 성인 4명 중 1명은 일생 동안 뇌졸중을 겪게 되며, 그 중 75%는 팔과 손의 운동 조절에 지속적인 결함을 겪게 됩니다. 물리적 자율성을 제한합니다.

현재 뇌졸중 발생 약 6개월 후 시작되는 이른바 만성 뇌졸중 단계의 마비를 치료하는 데 효과적인 치료법은 없습니다. 연구원들은 새로운 기술이 영구적인 것으로 간주되는 장애를 안고 살아가는 사람들에게 희망을 줄 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 말합니다.

"뇌졸중 후 운동 장애로 영향을 받는 사람들을 위한 효과적인 신경 재활 솔루션을 만드는 것이 점점 더 시급해지고 있습니다. "뇌졸중으로 인한 경미한 결함조차도 사람들을 사회적 및 직업적 삶에서 격리시키고 매우 쇠약하게 만들 수 있습니다. 특히 팔과 손의 운동 장애는 쓰기, 먹기, 옷 입기와 같은 간단한 일상 활동에 부담을 주고 방해합니다."

척수 자극 기술은 척수 표면에 배치된 일련의 전극을 사용하여 척수 내부의 신경 세포를 활성화하는 전기 펄스를 전달합니다. 이 기술은 이미 높은 수준의 지속적인 통증을 치료하는 데 사용되고 있습니다. 또한 전 세계의 여러 연구 그룹은 척수 손상 후 다리의 움직임을 복원하는 데 척수 자극을 사용할 수 있음을 보여주었습니다.

그러나 어깨에 있는 팔의 넓은 동작 범위 및 팔과 손을 제어하는 ​​신경 신호의 복잡성과 결합된 인간 손의 고유한 손재주는 훨씬 더 높은 수준의 문제를 추가합니다.

부분적인 팔 마비가 있는 마카크 원숭이를 대상으로 컴퓨터 모델링 및 동물 실험을 포함하는 수년간의 광범위한 전임상 연구 결과, 연구자들은 이 최적화된 치료법을 인간에게 실험할 수 있게 되었습니다.

"팔과 손의 감각 신경은 사지의 근육을 제어하는 ​​척수의 운동 뉴런에 신호를 보냅니다. 멜론 대학교. "이 감각 신경을 자극함으로써 우리는 뇌졸중으로 약해진 근육의 활동을 증폭시킬 수 있습니다. 중요한 것은 환자가 움직임을 완전히 제어할 수 있다는 것입니다. 자극은 보조적이며 환자가 움직이려고 할 때만 근육 활성화를 강화합니다."

개별 환자에 맞게 조정된 일련의 테스트에서 참가자는 자극을 통해 속이 빈 금속 실린더를 움직이는 것부터 수프 캔과 같은 일반적인 가정 용품을 잡고 자물쇠를 여는 것까지 다양한 복잡성의 작업을 수행할 수 있었습니다. 임상 평가에 따르면 경추 신경근을 대상으로 한 자극은 즉시 팔과 손의 강도, 운동 범위 및 기능을 향상시키는 것으로 나타났습니다.

예상외로 자극의 효과는 과학자들이 원래 생각했던 것보다 더 오래 지속되는 것으로 보이며 장치를 제거한 후에도 지속되어 상지 회복을 위한 보조 및 회복 방법으로 사용할 수 있음을 시사합니다. 실제로, 자극의 즉각적인 효과는 자극이 없을 때 훨씬 더 강력한 장기적 개선으로 이어질 수 있는 강도 높은 신체 훈련의 관리를 가능하게 합니다.

앞으로 연구자들은 어떤 뇌졸중 환자가 이 요법으로 가장 많은 혜택을 받을 수 있는지, 그리고 다양한 중증도 수준에 대해 자극 프로토콜을 최적화하는 방법을 이해하기 위해 추가 시험 참가자를 계속 등록하고 있습니다.

또한 Pitt와 CMU가 설립한 스타트업인 Reach Neuro는 치료를 임상 용도로 전환하기 위해 노력하고 있습니다.

Reach Neuro Inc.의 Marc Powell 박사; Carnegie Mellon University의 Nikhil Verma 학사; Pitt의 Erynn Sorensen, BS가 공동 제1저자입니다. 이 연구의 추가 저자는 Erick Carranza, BS, Amy Boos, MS, Daryl Fields, MD, Ph.D., Souvik Roy, BS, Scott Ensel, BS, Jeffrey Balzer, Ph.D., Robert Friedlander, MD, George입니다. Wittenberg, MD, Ph.D., Lee Fisher, Ph.D. 및 Peter Gerszten, MD, 모두 Pitt; 뉴욕 대학교의 Beatrice Barra 박사; Columbia University의 Jeff Goldsmith 박사; Johns Hopkins University의 John Krakauer 박사.

이 보도 자료에 보고된 연구는 수상 번호 UG3NS123135에 따라 NIH BRAIN Initiative의 지원을 받았습니다. 내용은 전적으로 저자의 책임이며 반드시 국립 보건원의 공식 견해를 대변하지는 않습니다. 추가 연구 지원은 Pitt의 신경외과 및 물리 의학 및 재활학과, Carnegie Mellon University의 기계공학과 및 신경과학 연구소에서 제공했습니다.

박사 Capogrosso, Gerszten 및 Pirondini는 본 연구에서 평가되는 기술에 관심이 있는 Reach Neuro, Inc.에 금전적 이해관계가 있습니다. 이러한 재정적 이해 충돌은 피츠버그 대학의 연구 이해 충돌 정책에 따라 검토 및 관리되었습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/