De vijf mannen waren elk minstens twee jaar verlamd onder de taille. Sommigen hadden sportblessures opgelopen; anderen hadden auto-ongelukken gehad. Hun benen waren volledig onbeweeglijk en reageerden niet op interne of externe stimuli.
gerelateerde inhoud
- Een nieuw draadloos hersenimplantaat helpt verlamde apen lopen. Mensen kunnen de volgende zijn.
Maar tijdens een baanbrekend nieuw onderzoek uitgevoerd aan de UCLA, bewogen alle vijf mannen hun benen met behulp van transcutane stimulatie of het aanbrengen van elektroden op de huid. Het is de eerste keer dat dergelijke resultaten zonder chirurgie worden bereikt om elektroden onder de huid te implanteren.
"Tot een jaar geleden, als je ruggenmergletsel had en je volledig verlamd was, had je geen hoop op herstel", zegt Roderic Pettigrew, directeur van het National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering bij de National Institutes of Health, die hielp het onderzoek financieren. "Dat is niet langer het geval."
In de loop van 18 weken hadden de vijf mannen in de studie wekelijkse behandelingen. Artsen plaatsten elektroden op de onderrug van de deelnemers en in de buurt van hun staartbeenderen. Vervolgens werden de mannen gedurende 45 minuten opgehangen door beugels aan het plafond, om het gewicht van hun benen te halen, terwijl elektrische stromen hun stekels stimuleerden. De stimulatie produceerde een "step-achtige" beweging, zoals wandelen in de lucht.
"[Transcutane stimulatie] stelt ons in staat om het ruggenmerg te stimuleren op een manier die circuits kan activeren die de hersenen opnieuw verbinden met de neuronen die spieren aansturen, " zegt V. Reggie Edgerton, senior auteur van het onderzoek en een vooraanstaande UCLA-professor in de integratieve biologie en fysiologie, neurobiologie en neurochirurgie.
Eerdere studies hebben gekeken naar wat bekend staat als epidurale stimulatie, waarbij patiënten chirurgisch elektroden in hun ruggenmerg hebben geïmplanteerd. Die studies lieten een grote belofte zien - proefpersonen met de implantaten konden vrijwillig hun benen bewegen. Maar epidurale stimulatie is invasief en het is moeilijk om de elektroden te wijzigen nadat ze zijn geïmplanteerd. Met transcutane stimulatie kunnen de elektroden naar behoefte worden verplaatst. De behandeling is ook "eenvoudiger uit te voeren, goedkoper uit te voeren en gemakkelijker uit te voeren", zegt Pettigrew. Onderzoekers zeggen dat de stimulatiemethoden uiteindelijk samen kunnen worden gebruikt om de behandeling te optimaliseren.
Conventionele wijsheid in verlammingonderzoek is al lang dat neurologische circuits volledig dood zijn. Maar omdat de proefpersonen de beweging zo snel herstelden, waren de circuits waarschijnlijk gewoon "in slaap". Dit onderzoek is bijzonder opwindend, zegt Edgerton, omdat het suggereert dat de elektrische stroom helpt deze sluimerende circuits opnieuw wakker te maken. De resultaten van het onderzoek, gefinancierd door de National Institutes of Health, de Christopher and Dana Reeve Foundation, de Walkabout Foundation en het Russian Scientific Fund, werden gerapporteerd in het Journal of Neurotrauma .
Onderzoekers waarschuwen dat de beweging die in het onderzoek wordt bereikt, niet loopt. De proefpersonen werden liggend getest, zodat er geen gewicht op hun benen werd gelegd. "Het zal aanzienlijk meer verbetering vergen om een stadium te bereiken waarin een volledige gewichtslager kan worden bereikt", zegt Edgerton.
Toekomstige studies zullen onderzoeken of proefpersonen inderdaad kunnen leren zelfstandig te staan met transcutane stimulatie. Het team is ook van plan om te onderzoeken of de behandeling verlamde mensen kan helpen lichaamsfuncties terug te krijgen die vaak verloren gaan door verlamming, zoals seksuele functie en controle over de blaas en darmen.
"We hebben het gevoel dat we alleen maar aan het oppervlak krabben en dat het na verloop van tijd een aantal experimenten zal vergen, " zegt Edgerton.
Voorlopig onderzoek suggereert dat transcutane stimulatie ook nuttig kan zijn voor slachtoffers van een beroerte en mensen met de ziekte van Parkinson. Studies beginnen ook te onderzoeken of transcutane stimulatie quadriplegica kan helpen - mensen die verlamd zijn in zowel hun armen als hun benen. Dit vormt een extra uitdaging, aangezien de verwondingen van quadriplegics vaak een grotere mate van problemen met het autonome zenuwstelsel met zich meebrengen, evenals moeilijkheden om de ademhaling te beheersen.
Met de juiste financiering zegt Edgerton dat een transcutaan stimulatieapparaat op basis van het onderzoek van zijn team in slechts twee jaar op grote schaal beschikbaar zou kunnen zijn. Ongeveer 6 miljoen Amerikanen worden getroffen door verlamming; 1, 3 miljoen daarvan hebben ruggenmergletsels.
Russ Weitl, 45, was verlamd onder de taille in een rodeo-ongeluk in 2011. Vanaf de vroegste dagen na zijn verwonding was hij vastbesloten om een vorm van behandeling te vinden die werkte. Maar een jaar van intensieve fysiotherapie leverde weinig resultaten op. Daarna trad hij toe tot de UCLA-studie.
"Nadat ik mijn benen twee jaar lang niet had bewogen, was het onwerkelijk om mijn benen onder controle te hebben en te kunnen bewegen", zegt hij.
Weitl probeerde zelfs een grapje te maken tegen een van de studenten die meehielpen aan het onderzoek. Tot zijn verbazing werkte het bijna. Hoewel de studiebehandelingen hem niet met blijvende beweging achterlieten nadat de elektroden waren verwijderd, heeft hij wel een verhoogd gevoel.
"Het belangrijkste is dat [het onderzoek] een proof of concept was", zegt hij. "Nu weten ze dat het werkt."
