מחקר הראה החלמה משיתוק באמצעות שיטה חדשה של נוירוטכנולוגיה
החוליות בגופנו הן עצמות המרכיבות את עמוד השדרה. עמוד השדרה שלנו מכיל מספר עצבים הנמשכים מהמוח שלנו ומטה עד לגב התחתון. שֶׁלָנוּ חוט השדרה היא קבוצה של עצבים ורקמות קשורות שממנה מורכבת חוליה זו של עמוד השדרה ומספקת לה הגנה. חוט השדרה אחראי על העברת מסרים (אותות) מהמוח לחלקים שונים בגופנו ולהיפך. בגלל שידור זה אנו מסוגלים להרגיש כאב או להזיז את הידיים והרגליים שלנו. פגיעה בחוט השדרה היא טראומה פיזית קשה ביותר כאשר נגרם נזק לחוט השדרה. כאשר חוט השדרה סובל מפציעה, חלק מהדחפים מהמוח שלנו "לא מצליחים" להגיע לחלקים שונים בגוף. זה גורם לאובדן מוחלט של תחושה, כוח וניידות בכל מקום מתחת למיקום הפציעה. ואם הפציעה מתרחשת קרוב לצוואר, זה מוביל שתוק בכל חלק גדול של הגוף. פגיעה בחוט השדרה היא טראומטית מאוד ובעלת השפעה משמעותית על חיי היומיום של הסובל ממנה, תוך השפעות גופניות, נפשיות ורגשיות מתמשכות.
מחקר מבטיח חדש
נכון להיום אין תרופה לתיקון נזקים שנגרמו כתוצאה מפציעה בעמוד השדרה שכן הוא בלתי הפיך. כמה צורות טיפול ושיקום עוזרות לחולים לנהל חיים פוריים ועצמאיים. מחקר רב נמשך בתקווה שמתישהו יהיה ניתן לטפל באופן מלא בפציעות חוט השדרה. במחקר פורץ דרך, צוות של מדענים מאקול פוליטכניק פדראל דה לוזאן ובית החולים האוניברסיטאי לוזאן בשוויץ, תכנן טיפול חדשני לקידום החלמה מפציעה בחוט השדרה. מחקר זה שנקרא STIMO (STImulation Movement Overground) פורסם ב טבע1 ו Nature Neuroscience2. מדענים מצהירים כי הממצאים שלהם מבוססים על ההבנה שרכשו בניתוח מודלים של בעלי חיים במשך שנים של מחקר.
מדענים שאפו לחקות התנהגות בזמן אמת של המוח וחוט השדרה. המשתתפים במחקר זה היו שלושה משתקים שסבלו מפציעות בעמוד השדרה הצווארי והיו משותקים מאז שנים רבות (לפחות ארבע). כולם עברו שיקום שונים ולמרות שהיו קשרים עצביים במקום הפציעה, הם לא זכו בתנועה. לאחר שעברו את פרוטוקול השיקום החדש המתואר במחקר הנוכחי, הם יכלו ללכת תוך שבוע בלבד בעזרת קביים או הליכון, מה שהראה שהם חזרו לשליטה מרצון בשרירי הרגליים שהיו משותקים לאחר שנגרמו להם פציעה.
מחקרים השיגו זאת על ידי 'גירוי חשמלי ממוקד של תאי עצב' בחוט השדרה בעץ יחד עם טיפול בעזרת משקל. הגירוי החשמלי של חוט השדרה נעשה ברמות גבוהות מאוד של דיוק וזה הפך את המחקר הזה לייחודי. הגירוי היה כמו טלטלות חשמליות קצרות שיעצימו את האותות ויעזרו למוח ולרגליים של משתתפים משותקים לתקשר טוב יותר. למטרה זו, השתלים - מערך אלקטרודות (16 אלקטרודות על מחולל דופק) - הונחו על חוט השדרה המאפשרים לחוקרים לכוון לשרירים בודדים נפרדים ברגליו של המשתתף. השתל הזה, מכונה בגודל של קופסת גפרורים תוכננה במקור לטיפול בכאבי שרירים. זה היה מאתגר מבחינה טכנולוגית להיות מסוגל להשתיל מכשיר זה בניתוח באזורים ספציפיים בחוט השדרה. תצורות שונות של אלקטרודות אלו בשתלים הפעילו אזורים ממוקדים של חוט השדרה וחיקו אותות/הודעות שהיו צריכים להיות מועברים למוח כדי להיות מסוגלים ללכת. לצד גירוי חשמלי, מטופלים נאלצו גם בעצמם 'לחשוב' על הזזת רגליהם כדי להעיר כל קשרי נוירונים רדומים.
הדרכה
למשתתפים היה חשוב לקבל זמן ומיקום מדויקים של הגירוי החשמלי כדי לייצר תנועה מסוימת. פולסים ממוקדים של חשמל סופקו על ידי מערכת בקרה אלחוטית. זה היה מאתגר עבור המשתתפים להסתגל ולכוונן עדין את התיאום בין ה'כוונה' של המוח שלהם ללכת לבין הגירוי החשמלי החיצוני. הניסוי הוביל לתפקוד נוירולוגי טוב יותר ואיפשר למשתתפים לאמן באופן טבעי את יכולות ההליכה על הקרקע במעבדה למשך תקופה ממושכת. לאחר שבוע, כל שלושת המשתתפים יכלו ללכת ללא ידיים בעזרת גירוי חשמלי ממוקד ומערכת תמיכה כלשהי במשקל הגוף במשך יותר מקילומטר אחד. הם לא חוו עייפות רגליים-שריר ואיכות הדריכה שלהם הייתה עקבית כך שהם יכלו להשתתף בנוחות באימונים ארוכים.
לאחר חמישה חודשי אימון, השליטה בשרירים הרצונית של כל המשתתפים השתפרה משמעותית. אימון כל כך ארוך ובעצימות גבוהה נתפס כטוב מאוד לשמירה על פלסטיות על ידי ניצול היכולת הטבועה של מערכת העצבים שלנו 'לארגן מחדש' סיבי עצב וצמיחה של קשרי עצבים חדשים. אימון ארוך יותר הוביל לתפקוד מוטורי משופר ועקבי גם לאחר כיבוי גירויים חשמליים חיצוניים.
מחקרים קודמים שהשתמשו בגישות אמפיריות היו מוצלחים שבהם מעט משתקים הצליחו לצעוד כמה צעדים על פני מרחק קצר בעזרת עזרי הליכה כל עוד ניתנו גירויים חשמליים. כאשר הגירויים בוטלו, חזר המצב הקודם שלהם שבו המטופלים לא יכלו להפעיל שום תנועות רגליים וזאת משום שהמטופלים לא 'אומנו מספיק'. היבט ייחודי של המחקר הנוכחי הוא שתפקודים נוירולוגיים נמשכו גם לאחר סיום האימון והגירוי החשמלי כובה למרות שהמשתתפים הלכו הרבה יותר טוב כאשר הגירויים פעלו. טיפול אימון זה עשוי היה לעזור לבנות מחדש ולחזק קשרים עצביים בין המוח לחוט השדרה אשר הפכו ללא תפקודיים כתוצאה מפציעה. מדענים שמחו על התגובה הבלתי צפויה של מערכת העצבים האנושית לניסוי שלהם.
זהו מחקר פורץ דרך עבור חולים שסבלו מסוגים שונים של פציעות כרוניות בחוט השדרה ונוצרה תקווה שעם האימון הנכון הם יכולים להחלים. חברת סטארט-אפ בשם GTX Medical שהוקמה על ידי מחברי המחקר הזה מחפשת לעצב ולפתח התאמה אישית נוירו -טכנולוגיה אשר יכול לשמש למתן שיקום בתוך מערכת הבריאות. טכנולוגיה כזו תיבדק גם הרבה קודם לכן, כלומר מיד לאחר הפציעה כאשר פוטנציאל ההחלמה גבוה בהרבה מכיוון שהמערכת העצבית-שרירית של הגוף לא חוותה ניוון מוחלט הקשור לשיתוק כרוני.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
1. Wagner FB et al 2018. נוירוטכנולוגיה ממוקדת משחזרת הליכה בבני אדם עם פגיעה בחוט השדרה. טֶבַע. 563(7729). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
2. Asboth L et al. 2018. ארגון מחדש של מעגל קורטיקו-רטיקולו-עמוד השדרה מאפשר התאוששות תפקודית לאחר חבלה חמורה בחוט השדרה. מדעי המוח בטבע. 21(4). https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5
***
