Marc Gauthier, 30'lu yaşlarının ortasında kaslarında giderek artan bir sertlik fark etti. Sabit durmaya çalışırken eli titriyordu. Yürürken dengesini korumakta zorlanıyordu.

Daha sonra olduğu yerde donmaya başladı. Dar sokaklarda ayak işleriyle dolaşırken, kaslarının beyniyle bağlantısı birdenbire kopmuş gibiydi. Bir sonraki adımı atamadı.

Gauthier'in Parkinson hastalığı var. Zayıflatıcı beyin bozukluğu, hareketin planlanmasıyla ilgili bir tür beyin hücresini yavaş yavaş yok eder. 1980'lerden bu yana, bilim insanları birçok tedaviyi araştırdı: ölen beyin hücrelerinin yerine kök hücrelerin nakledilmesi, semptomları ortadan kaldırmak için ilaçların kullanılması ve derin beyin stimülasyonu (hareketleri koordine eden beyin bölgelerine doğrudan müdahale etmek için elektrikli beyin implantının kullanılması).

Birçok insana faydalı olsa da bu tür tedaviler Gauthier'e tam olarak yardımcı olmadı. Derin beyin uyarım cihazı ve ilaçlara rağmen olduğu yerde donmadan yürümekte zorlandı.

2021'de son derece deneysel bir denemeye kaydoldu. Omuriliğine ve bacak kaslarına bağlanan sinirleri doğrudan harekete geçirmek için omuriliğine küçük bir implant yerleştirildi. Parkinson hastalığına benzeyen semptomları olan insan olmayan primatlarda kapsamlı bir şekilde test edilmiş olsa da, terapi daha önce insanlarda hiç denenmemişti.

Gauthier implanta alıştıktan sonra, otuz yıl boyunca hastalıkla yaşadıktan sonra İsviçre'deki Cenevre Gölü kıyılarında hiçbir yardıma ihtiyaç duymadan dolaşabildiğini keşfetti.

Basın toplantısında "Artık çok daha güvenle yürüyebiliyorum" dedi. İmplanttan iki yıl sonra “Artık merdivenlerden bile korkmuyorum.”

Gauthier'in başarısı, beyinden kaynaklanan hareket bozukluklarıyla mücadelede yeni bir yol öneriyor. İmplant, yürümeyi kontrol etmek için beynin kaslara gönderdiği doğal sinyal modellerini taklit ederek hatalı biyolojik sinyalleri geçersiz kılıyor.

"Parkinson'un ilerleyen aşamalarında ortaya çıkan ciddi yürüme problemlerini çözecek bir tedavi yok, bu yüzden onu yürürken görmek çok etkileyici." şuraya çalışmanın yazarı Dr. Jocelyne Bloch Tabiat.

Bu çalışma "etkileyici bir güç gösterisi" şuraya Dr. Araştırmaya dahil olmayan, San Francisco'daki Kaliforniya Üniversitesi'nden Aviv Mizrahi-Kliger ve Karunesh Ganguly.

Eski Bir Bilmece

Hareketimizi olduğu gibi kabul etmek kolaydır. Bir su birikintisinden atlamak sıradan görünüyor. Ancak Parkinson hastalığı olan kişiler için bu büyük bir zorluktur.

Hastalığı neyin tetiklediğini henüz tam olarak anlamış değiliz. Bir dizi gen suçlanmıştır. Açık olan şey, bozukluğun, ilgili nöronlar hasar gördükçe yavaş yavaş kişinin kaslarını hareket ettirme yeteneğini elinden aldığıdır. Bu hücreler, genellikle şaşırtıcı derecede iyi bir yemekten sonra olduğu gibi beklenmedik "mutlu" sinyallerle bağlantılı bir beyin kimyasalı olan dopamini pompalar. Ancak dopaminin ikinci bir görevi daha var: Kas hareketinin trafiğini kontrol etmek.

Bu sinyaller Parkinson hastalığında bozulur.

Parkinson hastalığını tedavi etmenin bir yolu, levodopa adı verilen bir ilaçla dopamin düzeylerini arttırmaktır. Derin beyin uyarımı başka bir şeydir. Burada araştırmacılar, dopamin salgılayan sinir devrelerini aktive etmek için beynin derinliklerine (adı da buradan geliyor) bir elektrik sondası yerleştiriyorlar. Etkili olsa da, prosedür çevredeki beyin dokusuna zarar veriyor ve sıklıkla iltihaplanma ve yara izine neden oluyor.

Yeni çalışma beyni tamamen önledi.

Sıcak Noktaları Bulma

On yılı aşkın bir süredir, Lozan'daki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nden Dr. Grégoire Courtine, NöroRestore, zihni kaslara yeniden bağlamaya çalıştı.

Courtine'in ekibi daha önce tasarlanmıştı Omurilik yaralanması olan kişilerin minimum eğitimle yürümesine yardımcı olan bir implant. Beynimiz omurilik yoluyla kasları kontrol eder. Eğer bu otoyol hasar görürse kaslar artık sinirsel komutlara tepki vermez. Ekip, daha önceki çalışmalarına dayanarak Parkinson hastalığı için benzer bir implant geliştirmeye çalıştı.

Ancak pek çok gizem kaldı: Elektrotlar nereye gitmeli? Sinir devrelerini etkinleştirmek için hangi düzeyde elektriksel simülasyon gereklidir? Peki kaslar bu yapay sinyallere yanıt verecek mi?

Ekip, hem sağlıklı hem de Parkinson hastası (veya maymunlarda Parkinson benzeri semptomları olan) maymunlardan ve insanlardan elde edilen verileri kullanarak, hastalıkta yaygın olan olağandışı yürüyüş ve hareketleri tespit etmek için bir omurga implantı eğitti. Bu implant daha sonra sağlıklı yürüme düzenlerini yeniden sağlamak için omuriliği de uyarabilir.

İmplant küçük ama güçlüdür. İki adet sekiz elektrotlu diziden oluşan bu cihaz, doğal bir sinir komutunun karmaşıklığını taklit etmek için çeşitli elektriksel uyarı modelleri kullanıyor. İmplant, önceki cihazlara göre daha alçakta, sırtın küçük kısmı etrafındaki omuriliğe yerleştirilir. Bu daha alçak yerleştirme, dengeyi korumak ve yürümek için gerekli olan sırt ve bacak kaslarını daha iyi çalıştırır.

Kimyasal olarak Parkinson semptomlarını göstermeye teşvik edilen maymunlarda, uyarıcı, yürüyüş ve denge özelliklerini yeniden kazandırdı. Maymunlar, sağlıklı akranlarına benzer hızlarda hareket edebiliyordu ve tedavi görmeyenlere göre daha iyi bir duruşa sahipti. Daha da önemlisi, implant, ileri evre Parkinson hastaları için bir sorun olan, engellerle karşılaşıldığında düşmelerini engelledi.

Bir adım ileri

Bu cesaret verici sonuçlar, Gauthier'in, Parkinson hastalarında omurilik stimülasyonunu test etmek için devam eden bir denemede ilk insan katılımcı olarak gönüllü olmasına yol açtı.

Gauthier'e bu bozukluk ilk kez 36 yaşındayken teşhis edildi. Sekiz yıl sonra, kendisine derin beyin stimülasyon elektrotları implante edildi ve levodopa ilacını alıyordu. Buna rağmen hareketleri yavaş ve sertti ve sık sık tökezliyor ya da düşüyordu.

Ekip, implantını kişiselleştirmek için onun yürüme şeklinin saatlerce videosunu çekti. Daha sonra kaslarının, iskeletinin ve kalça ve diz gibi çeşitli eklemlerinin bir modelini oluşturdular. Modeli kullanarak, yazılımı herhangi bir işlev bozukluğunu telafi edecek şekilde eğittiler; kullanıcının niyetini deşifre etmesine ve hareketi desteklemek için omurilikteki elektriksel boşluklara çevirmesine olanak sağladılar.

Omurilik implantı aktifken Gauthier'in yürüyüşü, Parkinson hastası birinden çok sağlıklı bir insanın yürüyüşüne çok daha yakındı. Önceki tedavilerinin çoğu semptomları kontrol altına alsa da, sonunda sahil kenarındaki yolda kolaylıkla yürüyebiliyordu.

Bu sonuçlar umut verici olsa da yalnızca tek bir kişiden geliyor. Ekip, tedaviyi gelecek yıl altı Parkinson hastası daha kapsayacak şekilde genişletmek istiyor. Ayrıca şimdilik omurga stimülatörü derin beyin stimülasyonunun yerini almıyor. Duruşma sırasında Gauthier'e derin beyin implantı takıldı. Ancak omurilik stimülasyonunun eklenmesi donma ve düşme olasılığını azalttı.

Parkinson hala bir gizem olmaya devam ediyor. Hastalık kişiden kişiye değişir ve zamanla değişir. Bazıları erken dönemde yürüyüş ve motor semptomlar geliştirir; diğerleri belirtileri çok daha sonra gösterir. Çalışma yazarı Eduardo Martín Moraud, "Bu nedenle araştırmacıların implantı mümkün olduğunca çok insanda test etmesi gerekiyor" dedi. söyledi El Pais.

Tedaviyi acil noktaya getirmeden önce daha büyük çalışmalara ihtiyaç vardır yüzbinlerce insan ABD'de Parkinson hastası. Ama şimdilik bir adam hayatını yeniden kazandı. Gauthier, "Günlük hayatım büyük ölçüde iyileşti" dedi.

Resim Kredisi: CHUV Weber Gilles

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://singularityhub.com/2023/11/09/spinal-implant-helps-a-man-with-severe-parkinsons-walk-with-ease-again/