Парализованные люди начали ходить благодаря электростимуляции головного мозга

Гипоталамус — область головного мозга, в которой находятся центры гомеостаза (способности огранизма сохранять постоянство состава и свойств внутренней среды), теплорегуляции, голода и насыщения, жажды и ее удовлетворения, полового поведения, страха, ярости. Он также отвечает за бодрствование в цикле «бодрствование — сон» и регулирует деятельность гипофиза.

Стимуляцию отдельных областей головного мозга активно используют в современной медицине для борьбы с разными заболеваниями. Согласно недавним исследованием, этот метод способен улучшить память, восстановить когнитивные функции у людей с расстройствами психики, а также помочь справиться с перееданием.

Глубокую стимуляцию гипоталамуса принято применять в лечении двигательных расстройств, в частности болезни Паркинсона и эссенциального тремора. Но специалисты из нескольких университетов Швейцарии и центра нейротерапии NeuroRestore обнаружили неожиданную значимость этой области мозга для восстановления после спинномозговых повреждений. Результаты фундаментального исследования опубликовал научный журнал Nature Medicine.

Когда авторы публикации обнаружили, что гипоталамус и его стимуляция играют ключевую роль в восстановлении способности ходить у мышей с травмами спинного мозга, они решили опробовать экспериментальное лечение на людях. В исследовании участвовали пациент и пациентка, которые перестали ходить из-за травм несколько лет назад. Например, 54-летний австриец Вольфганг передвигался с помощью инвалидного кресла с 2006 года, с тех пор как повредил спинной мозг, катаясь на лыжах.

Исследователи детально просканировали мозг каждого из участников клинических испытаний, чтобы определить, где именно нужно разместить электроды для стимуляции. Пациенты при этом были в полном сознании, чтобы давать хирургам обратную связь.

«Как только электрод был установлен и мы провели стимуляцию, первая пациентка сразу же сказала: “Я чувствую свои ноги”. Когда мы усилили стимуляцию, она сказала: “Я чувствую желание ходить!” Это говорило о том, что мы выбрали правильную область, даже если никогда не считалось, что она связана с контролем ног у людей», — рассказали ученые.

У обоих участников исследования восстановился контроль над ногами в такой степени, что они смогли ходить и подниматься по лестнице без посторонней помощи. По словам Вольфганга, для него перестали быть проблемой преодоление нескольких ступеней и затем прогулка у моря. Кроме того, у пациента стало получаться доставать вещи из шкафчиков на кухне, хотя эта возможность долгое время отсутствовала.

Авторы статьи отметили, что результат лечения сохранялся не только в краткосрочной, но и в долгосрочной перспективе — даже после прекращения электростимуляции:

«Это исследование демонстрирует, что головной мозг необходим для восстановления после паралича. Удивительно, но он не в состоянии в полной мере использовать нейронные отростки, которые сохраняются после травмы спинного мозга. Здесь мы нашли способ задействовать небольшую область мозга, которая, как считалось, не участвует в процессе ходьбы, чтобы задействовать эти остаточные связи и ускорить неврологическое восстановление у людей с травмой спинного мозга», — подытожили исследователи.

По словам ученых, результаты исследования позволят ускорить реабилитацию после травм спинного мозга. В дальнейшем команда ученых планирует проанализировать, как глубокая стимуляция гипоталамуса сочетается с другими технологиями, например со спинномозговыми имплантатами, которые уже показали эффективность в восстановлении движения после спинномозговых повреждений.