Впервые в истории мужчина, обе ноги которого были парализованы в течение пяти лет, вновь обрел способность самостоятельно ходить. Отдел науки «Газеты.Ru» рассказывает о том, каким образом врачам удалось передать сигналы мозга пациента его ногам, не восстанавливая нарушенные связи между головным и спинным мозгом.

Паралич — то есть потеря способности управлять движениями какой-либо части тела по своему желанию — чаще всего происходит из-за поражений клеток нервной системы, а именно — разрыва связей между нейронами головного или спинного мозга. Паралич может быть вызван как заболеванием (например, опухолью или инфекцией), так и физической травмой. На настоящий момент ученые и врачи пока не научились восстанавливать разрушенные связи между нейронами нервной системы. Впрочем, один хирург — Серджио Канаверо, который планирует провести операцию по пересадке головы российскому программисту Валерию Спиридонову, — собирается в декабре 2017 года сделать именно это. Так как научная база для подобных заявлений пока отсутствует, большинство специалистов уверены в том, что операция — если, конечно, она состоится — закончится неудачей.

Однако врачи делают все возможное, чтобы добиться максимального результата в лечении парализованных больных. Около двух месяцев назад The Journal of Neurotrauma опубликовал статью, в которой описывалась

методика, позволившая пяти пациентам с параличом ног вернуть конечностям подвижность.

На экспериментальное лечение согласились пять человек в возрасте от 19 до 56 лет, нижние конечности которых были парализованы в течение нескольких лет. Врачи не оставили людям надежды, заявив, что подвижность ног никогда не будет восстановлена из-за нарушений нейронных связей в нижнем отделе позвоночника.


Лечение состояло из нескольких этапов. На протяжении 18 недель один раз в неделю в течение 45 минут пациенты занимались физическими упражнениями, разрабатывая мышцы, а также на протяжении четырех недель дважды в день принимали лекарство буспирон, которое применяется для лечения тревожных неврозов. Кроме того, на теле пациентов были установлены электроды, посылавшие в район поясницы и копчика особые электрические сигналы.

В результате у всех пяти пациентов способность двигать ногами была восстановлена. Ведущий автор исследования Виктор Эджертон комментировал: «Тот факт, что люди так быстро смогли восстановить контроль над своими ногами, означает, что нейронные связи были не разрушены, а просто «спали», мы же «разбудили» их электрическим током. Это удивительно».

К сожалению, способность ходить к пациентам Виктора Эджертона так и не вернулась, но тот факт, что электрические сигналы вкупе с лекарством против депрессии смогли вернуть ногами чувствительность и подвижность, по мнению авторов работы, заслуживает повышенного внимания специалистов и требует дальнейшего изучения.

В ночь со среды на четверг в The Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation вышла статья, в которой описывается еще более удивительное достижение врачей:

пациент, обе ноги которого были обездвижены в течение пяти лет в результате механического повреждения спинного мозга, вновь обрел способность ходить.

Это первый случай в истории, когда человек, страдавший от параплегии (совместного паралича двух конечностей), смог самостоятельно передвигаться, не используя при этом вспомогательные устройства, такие как роботизированные экзоскелеты — внешние каркасы, предназначенные для увеличения физических способностей человека.

Пациент смог самостоятельно преодолеть расстояние в 3,66 м. Это стало возможным благодаря тому, что ученые создали систему, способную передавать сигналы от мозга к конечностям «в обход» поврежденных нейронных связей — их, к сожалению, восстановить все же не удалось. Система основана на принципе работы электроэнцефалографии — фиксирования электрических сигналов нейронов головного мозга. На голову пациента надевался шлем, оснащенный снимающими показания электродами, а на ноги — «наколенники», принимающие сигналы. Шлем фиксировал команды мозга и доставлял их к ногам, которые обрели способность двигаться. Для того чтобы мозг снова научился отдавать неподвижным ногам соответствующие команды, пациент долгое время тренировался на самом себе: трехмерное изображение мужчины было создано при помощи системы виртуальной реальности, а специальное оборудование обеспечивало погружение в эту реальность.

 

Сначала — во время тестирования системы, длившегося 19 недель, — пациент совершал соответствующие движения ногами, не касаясь пола, на расстоянии 5 см над его поверхностью. На этом этапе он научился правильно двигать ногами, не помогая себе при этом руками. После этого он стал ходить по полу — его тело при этом немного поддерживается специальной системой, чтобы предотвратить падение.

Один из авторов исследования Ан До из Калифорнийского университета в Ирвайне комментирует: «Даже после нескольких лет паралича мозг сохраняет способность генерировать четкие сигналы, которые могут обеспечивать движение ног. Мы доказали, что

даже после полного разрушения связей в спинном мозге можно вернуть человеку способность совершать осознанные, контролируемые мозгом движения. Наш метод не требует хирургического вмешательства и является весьма многообещающим».

Ведущий автор работы профессор Зоран Ненадик (Калифорнийский университет в Ирвайне) сообщает: «Теперь, когда мы доказали возможность использования такой системы, мы можем думать и над разработкой систем, требующих хирургического вмешательства, например об имплантах, вживляющихся в мозг. Мы надеемся, что это позволит существенно повысить эффективность метода, так как сигналы головного мозга будут считываться напрямую. Кроме того, это позволит мозгу работать и на «прием» сигнала — это значит, что человек будет чувствовать ноги».

Кроме того, авторы исследования уверяют, что собираются протестировать уже разработанный метод на других пациентах, страдающих от паралича двух конечностей, так как один успешный случай не может быть надежным доказательством эффективности метода.