هدر رندولیک 23 ساله بود که دچار سکته مغزی شد که باعث از کار افتادن سمت چپش شد. ده سال بعد، دست و بازوی چپ او چنان آسیب دیده است که نمی تواند کفش هایش را ببندد، با دو دست تایپ کند یا غذای خود را برش دهد.
اما برای یک ماه خارق‌العاده، در حالی که در یک مطالعه خلاقانه شرکت می‌کرد، ناگهان توانست یک قفل را با یک کلید باز کند، نقشه‌ای از ایتالیا بکشد، یک ناگت مرغ را در سس آغشته کند و آن را با چنگال بخورد – همه با دست چپ.
“مثل این بود که من واقعاً دو بازو داشتم، خدای من!” ام‌اس. رندولیک اخیراً گفت.
محققان دانشگاه پیتسبورگ و دانشگاه کارنگی ملون الکترودهایی را در امتداد نخاع او کاشتند و در حین انجام فعالیت‌های مختلف، تحریک الکتریکی را انجام می‌دادند. با تحریک، بازوی چپ او تحرک بیشتری داشت، انگشتانش مهارت بیشتری داشتند و می توانست حرکات عمدی را سریعتر و روانتر انجام دهد.
این مطالعه که روز دوشنبه در ژورنال Nature Medicine منتشر شد، نشان‌دهنده اولین نمایش موفقیت‌آمیز تحریک نخاع برای رفع ضعف و فلج در بازوها و دست‌های بیماران سکته مغزی است.
مطالعه کوچک و مقدماتی بود و فقط خانم خانم را شامل می شد. رندولیک و یک بیمار دیگر. چندین دانشمند گفتند که سؤالات زیادی در مورد اثربخشی و کاربرد این تکنیک باقی می ماند، اما تحقیقات نشان می دهد که تحریک نخاع می تواند در نهایت به برخی از افرادی که سکته مغزی را تجربه می کنند کمک کند.
دکتر گفت: “من فکر می کنم پیامدهای بسیار زیادی برای بهبود کیفیت زندگی وجود دارد.” لومی ساواکی آدامز، مدیر برنامه در بخش تحقیقات بالینی مؤسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی، که در این تحقیق شرکت نداشت. با این حال، او گفت، “ما باید محتاط باشیم که وقتی فکر می کنم هنوز آنجا نیستیم، به بسیاری از مردم امید نمی دهیم.”
تحریک نخاع برای دهه ها برای درمان دردهای مزمن مورد استفاده قرار گرفته است. اخیراً، آزمایش‌هایی که تحریک را انجام می‌دهند – از طریق الکترودهای کاشته‌شده با جراحی یا غیرتهاجمی از طریق الکترودهایی که روی پوست قرار می‌گیرند – نویدبخش کمک به بیماران مبتلا به آسیب نخاعی برای بازیابی تحرک در پاها و در برخی موارد بازوها و دست‌هایشان بوده است.
متخصصان مغز و اعصاب گفتند، اما این رویکرد عمدتا برای سکته مغزی ناشناخته بوده است، تا حدی به دلیل تفاوت در محل و نوع آسیب.
آرون جایرامان، مدیر اجرایی مرکز فناوری و نوآوری در آزمایشگاه توانبخشی شرلی رایان، یک مرکز توانبخشی، گفت: از آنجایی که سکته‌های مغزی در مغز اتفاق می‌افتند، فرض بر این بود که اعمال تحریک در خارج از مغز “همان هنگفتی را برای پول ایجاد نمی‌کند.” در شیکاگو او گفت این مطالعه، که او در آن شرکت نداشت، با این فرض مخالفت کرد، در عوض نشان داد که تحریک ستون فقرات، مسیری از مغز به عضلات دست و بازو، ممکن است به اندام های آسیب دیده کمک کند.
دکتر دکتر گفت: هر ساله بیش از 12 میلیون نفر در سراسر جهان و نزدیک به 800000 نفر در ایالات متحده سکته مغزی را تجربه می کنند. کارن فیوری، نایب رئیس کمیته فرعی علم سلامت مغز سکته مغزی انجمن سکته مغزی آمریکا.
او گفت که در ابتدا، بیماران به طور معمول حدود شش ماه درمان های فیزیکی، شغلی و سایر درمان ها را دریافت می کنند، اما پس از آن اغلب پیشرفت می کنند.
دکتر گفت: «ما تقریباً چیزی برای ارائه به افرادی که سال‌ها از عمرشان خارج شده‌اند و دارای معلولیت‌های طولانی مدت هستند، نداریم. فیوری، که همچنین رئیس عصب‌شناسی دانشکده پزشکی وارن آلپرت دانشگاه براون است و در این مطالعه شرکت نداشت.
دکتر دکتر گفت: حدود سه چهارم بیماران سکته مغزی دچار نقص، ضعف یا فلج در بازوها و دستان خود می شوند. الیوت راث، پزشک معالج در مرکز نوآوری مغز شرلی رایان AbilityLab که در این مطالعه شرکت نداشت. او گفت: «برای بسیاری از افراد، این سخت‌ترین بخش فرآیند بهبودی سکته مغزی است و به کندی بهبود می‌یابد.
بیمارانی که در این مطالعه شرکت کردند انواع مختلفی از سکته مغزی را تجربه کرده بودند و درجات مختلفی از اختلال را داشتند. ام‌اس. سکته رندولیک هموراژیک بود که ناشی از ترکیدن رگ‌های خونی بود. بیمار دیگر، با آسیب شدیدتر، یک زن 47 ساله که محققان شناسایی نکردند، یک سکته مغزی ایسکمیک را تجربه کرد که شایع تر است و رگ های خونی مسدود شده را شامل می شود.
محققان رشته‌هایی از هشت الکترود را در دو محل کاشتند که مربوط به محل ورود فیبرهای حسی عصبی از بازو و دست به نخاع است.
مارکو کاپوگرسو، استادیار جراحی مغز و اعصاب در دانشگاه پیتسبورگ، گفت که این رویکرد از این واقعیت ناشی می شود که با سکته مغزی، برخی از نواحی عصبی آسیب نبینند.
دکتر می‌گوید: «بنابراین، اگر بتوانیم این فناوری را برای تقویت سیگنال‌های عصبی بسازیم، شاید فرصتی برای بازیابی حرکت بازو و دست داشته باشیم.» کاپوگرسو، که با الویرا پیروندینی، استادیار طب فیزیکی و توانبخشی در دانشگاه پیتسبورگ، و داگلاس وبر، استاد مهندسی مکانیک در موسسه علوم اعصاب کارنگی ملون، این تحقیق را رهبری کرد.
پنج روز در هفته و هر روز به مدت چهار ساعت، محققان تحریک را فعال کردند، آن را برای تعیین پارامترهای بهینه برای هر بیمار کالیبره کردند و از آنها خواستند تا حرکات و وظایف مختلفی را انجام دهند. بلافاصله، اثر قابل توجه بود.
خانم “اولین روز حضور در آزمایشگاه و اولین باری که آن را روشن کردند، روی یک صندلی نشسته بودم و از من خواستند دستم را باز و بسته کنم و این چیزی است که واقعا برای من سخت است.” رندولیک گفت. در حالی که شوهر و مادرش تماشا می کردند، او گفت: “من بلافاصله دستم را باز و بسته می کردم.” ما همه اشک ریختیم.»
در طی چهار هفته، وظایف چالش برانگیز فزاینده ای به او داده شد، مانند گرفتن و حرکت دادن قوطی سوپ. با تحریک، هر دست چپ 14 بلوک کوچک را روی یک مانع در یک جعبه حرکت داد، در مقایسه با شش بلوک بدون تحریک.
به طور معمول، زمانی که خانم او گفت که رندولیک، 33 ساله، که در خانه برای بخش منابع انسانی یک شرکت کار می‌کند، سعی می‌کند دست چپش را مجبور کند کاری شبیه به دست گرفتن خودکار انجام دهد. با تحریک “مثل این بود که مغزم خیلی راحت تر می توانست بازوی چپم را پیدا کند.”
بیمار دیگر، که به دلیل فلج شدن دست چپ تقریباً به طور کامل، وظایف ساده‌تری به او داده شد، در مهارت‌هایی مانند رسیدن بهبود یافت.
محققان همچنین یک تحریک “شما” را آزمایش کردند و الکترودها را به طور تصادفی فعال کردند تا ببینند آیا بیماران به نوعی اثر دارونما به جای تحریکی که به طور خاص برای بازوها و دست های آنها هدف قرار می گیرد پاسخ می دهند یا خیر. هر دو با تحریک هدفمند عملکرد بهتری داشتند.
به گفته محققان، بیماران این تحریک را احساس کردند، اما باعث درد، سفتی یا مشکلات ایمنی نشد.
پروتکل مطالعه تایید شده نیاز به برداشتن الکترودها پس از 29 روز داشت. اما یک ماه بعد، بیماران برخی از توانایی های خود را حفظ کردند که باعث شگفتی محققان شد. دکتر “ما فکر می کردیم که این امکان پذیر نیست” تنها پس از چهار هفته تحریک. پیروندینی گفت.
دقیقاً مشخص نیست که چرا این مزیت ممکن است ادامه یابد، دکتر. کاپوگرسو گفت، اما او این فرضیه را مطرح کرد که «همان فرآیندهای عصبی که به این افراد اجازه می‌دهد از این روش تحریک استفاده کنند، هنگامی که تحریک خاموش است، به بهبود حرکت نیز منجر می‌شود». وی افزود: “ما فیبرهای جدیدی ایجاد نمی کنیم، اما قطعاً آنچه را که وجود دارد تقویت می کنیم.”
چندین متخصص خاطرنشان کردند که این مطالعه مقدماتی برای پاسخ به مرتبط‌ترین سؤال برای بیماران طراحی نشده است: آیا پیشرفت در وظایف آزمایشگاهی می‌تواند به مهارت‌هایی تبدیل شود که در زندگی روزمره اهمیت دارند؟
دکتر گفت: «این اولین قدم در میان صدها نفر است. دانیل لو، استاد و نایب رئیس جراحی مغز و اعصاب در دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس، که در سال 2016 مطالعه ای را انجام داد که نشان داد تحریک ستون فقرات از الکترودهای کاشته شده قدرت و کنترل دست را در دو بیمار آسیب نخاعی بهبود می بخشد.
دکتر. لو گفت که او معتقد است تحریک امیدوارکننده است، اما ارزیابی تاثیر آن در مطالعه جدید دشوار بود، زیرا هیچ گروه مقایسه ای وجود نداشت و به بیماران رژیم مشابهی از فعالیت های فشرده قبل از تحریک داده نمی شد – فعالیت هایی که ممکن است خود مزایای درمانی داشته باشند.
“آیا ممکن است که شما فقط به بیمار ورزش می دهید و بیمار بدون تحریک همان اثر را می گرفت؟” او درخواست کرد.
سوال دیگری که دانشمندان علوم اعصاب مطرح می‌کنند این است که آیا – یا در چه شرایطی – بهتر است الکترودها را با جراحی کاشت یا روی پوست قرار داد، روشی کم‌هزینه به نام تحریک پوستی. نویسندگان مطالعه جدید کاشت جراحی را برتر می دانند زیرا “خیلی خاص تر” است. وبر، به آن اجازه می دهد تا “ماهیچه هایی که مچ و دست را کنترل می کنند را هدف قرار دهد.”
دیگران، مانند چت موریتز، استاد فناوری عصبی در دانشگاه واشنگتن، بهبودهایی را در بیماران آسیب نخاعی با استفاده از الکترودهای روی پوست گزارش کرده‌اند، از جمله مزایایی که ماه‌ها پس از پایان تحریک ادامه می‌یابد. او گفت: «درست است که نمی‌توانیم شانه را به این درجه و آرنج را به این درجه و مچ دست را به آن درجه تنظیم کنیم، اما به نظر می‌رسد که سیستم عصبی از این کار برای ما مراقبت می‌کند.
چندین متخصص مغز و اعصاب پیش‌بینی کردند که هر دو روش می‌توانند در نهایت برای بیماران مختلف، بسته به سلامت و سایر عوامل مفید و مناسب باشند. همه کارشناسان، از جمله نویسندگان مطالعه، گفتند که تحریک اگر همراه با درمان های توانبخشی باشد، موثرتر خواهد بود.
نویسندگان این مطالعه گفتند که ادامه تحقیقات آنها در حال ارزیابی بیمارانی با شدت، سن و سایر ویژگی‌های مختلف سکته مغزی است تا مشخص شود چه کسی از رویکرد آنها سود می‌برد. آنها شرکتی تشکیل داده اند و گفته اند که تصور می کنند، مانند فناوری مشابه برای دردهای مزمن، بیماران می توانند تحریک خود را از طریق برنامه یا کنترل از راه دور تنظیم کنند.
اگر تحریک به طور منظم برای بیماران سکته مغزی در دسترس باشد، خانم. رندولیک از آن استقبال می کند. او گفت: «من تهدید کردم که برای برداشتن آن در جراحی حاضر نخواهم شد. “من همیشه آن را می خواستم.”
در حالی که او راه های یک دستی برای انجام فعالیت هایی مانند رانندگی و تایپ کردن ابداع کرده است، ناامیدی های روزمره مانند نیاز به همسرش مارک، که او را «مرد چپ من» می نامد، برای او استیک برش می دهد، آزاردهنده است.
او گفت: “در محاکمه، من رفتم تا یک استیک برش دهم که بسیار عالی بود.” سپس، با چنگال در دست چپش، تکه‌ای را به نیزه زد و آن را به سمت دهانش برد – حرکتی که قبلا غیرممکن بود.
