척수 자극으로 여성이 팔을 다시 움직일 수 있게 되었습니다

Mar 02, 2024

Anastasia (Ana) Gorelova 관리자, 과학 글쓰기 412-647-9966 [email protected]

쉴라 데이비스 매니저 412-313-6070 [email protected]

예약을 원하거나 환자 정보가 필요하십니까?다음으로 UPMC에 문의하십시오.1-800-533-8762. 의사 찾기로 이동하여 UPMC 의사를 검색하세요.

2023년 2월 20일

피츠버그 — 척수를 자극하는 신경 기술은 즉시 팔과 손의 이동성을 향상시켜 중등도에서 중증 뇌졸중의 영향을 받는 사람들이 정상적인 일상 활동을 더 쉽게 수행할 수 있도록 해준다고 피츠버그 대학과 카네기 멜론 대학의 연구자들이 오늘 Nature Medicine에 보고했습니다. 목을 따라 이식된 스파게티 가닥과 유사한 한 쌍의 얇은 금속 전극은 손상되지 않은 신경 회로와 연결되어 뇌졸중 환자가 주먹을 완전히 열고 닫거나 팔을 머리 위로 들어 올리거나 포크와 나이프를 사용하여 스테이크 조각을자를 수 있습니다. 몇 년 만에 처음으로. “우리는 특정 척수 부위에 전기 자극을 가하면 환자가 자극 없이는 할 수 없는 방식으로 팔을 움직일 수 있다는 사실을 발견했습니다. 아마도 더 흥미로운 점은 몇 주 사용 후에도 이러한 개선 사항 중 일부가 자극을 꺼도 지속된다는 사실을 발견했다는 것입니다. 이는 뇌졸중 치료의 미래를 위한 흥미로운 길을 나타냅니다.”라고 해당 교신이자 공동 저자인 Marco Capogrosso 박사는 말했습니다. D., 피트대학교 신경외과 조교수. “이 시점까지 구축된 수년간의 전임상 연구 덕분에 우리는 쉽게 병원으로 전환하고 실험실에서 진료소로 신속하게 이동할 수 있는 기존 FDA 승인 임상 기술을 적용한 실용적이고 사용하기 쉬운 자극 프로토콜을 개발했습니다. .” 뇌졸중과 관련하여 심장 전문의들은 암울한 미래를 예측합니다. 전 세계적으로 25세 이상 성인 4명 중 4명이 평생 뇌졸중을 겪게 되며, 그 중 75%는 심각하게 팔과 손의 운동 조절에 지속적인 결함을 겪게 됩니다. 신체적 자율성을 제한합니다. 현재 뇌졸중 발생 후 약 6개월 후에 시작되는 소위 만성 뇌졸중 단계의 마비 치료에 효과적인 치료법은 없습니다. 연구자들은 이 신기술이 영구적이라고 생각될 장애를 안고 살아가는 사람들에게 희망을 줄 수 있는 잠재력이 있다고 말합니다. "뇌졸중 후 운동 장애로 영향을 받은 사람들을 위한 효과적인 신경 재활 솔루션을 만드는 것이 점점 더 시급해지고 있습니다."라고 Pitt의 물리 의학 및 재활 조교수이자 수석 공동 저자인 Elvira Pirondini 박사가 말했습니다. "뇌졸중으로 인한 경미한 장애라도 사람들을 사회적, 직업적 생활에서 고립시키고 매우 쇠약하게 만들 수 있습니다. 팔과 손의 운동 장애는 특히 부담을 주고 글쓰기, 식사, 옷 입기와 같은 간단한 일상 활동을 방해합니다." 척수 자극 기술은 척수 표면에 배치된 전극 세트를 사용하여 척수 내부의 신경 세포를 활성화하는 전기 펄스를 전달합니다. 이 기술은 이미 고도의 지속성 통증을 치료하는 데 사용되고 있습니다. 또한 전 세계 여러 연구 그룹에서는 척수 자극을 사용하여 척수 손상 후 다리의 움직임을 회복할 수 있음을 보여주었습니다. 그러나 인간 손의 독특한 손재주와 어깨에 있는 팔의 넓은 동작 범위, 팔과 손을 제어하는 ​​신경 신호의 복잡성이 결합되어 훨씬 더 높은 과제를 추가합니다. 부분적인 팔 마비가 있는 마카크 원숭이를 대상으로 컴퓨터 모델링과 동물 실험을 포함하는 수년간의 광범위한 전임상 연구를 통해 연구자들은 인간을 대상으로 이 최적화된 치료법을 테스트할 수 있게 되었습니다. "팔과 손의 감각 신경은 사지의 근육을 제어하는 ​​척수의 운동 뉴런에 신호를 보냅니다."라고 공동 수석 저자이자 카네기 신경 과학 연구소의 기계 공학 교수인 Douglas Weber 박사는 말했습니다. 멜론대학교. “이러한 감각 신경을 자극함으로써 뇌졸중으로 약해진 근육의 활동을 증폭시킬 수 있습니다. 중요한 것은 환자가 자신의 움직임을 완전히 제어할 수 있다는 것입니다. 자극은 환자가 움직이려고 할 때만 보조적이고 근육 활성화를 강화합니다.” 개별 환자에게 맞춰진 일련의 테스트에서 자극을 통해 참가자들은 속이 빈 금속 원통을 움직이는 것부터 수프 캔과 같은 일반적인 집안 물건을 집는 것, 자물쇠를 여는 것까지 다양한 복잡한 작업을 수행할 수 있었습니다. 임상 평가에 따르면 경추 신경 뿌리를 표적으로 하는 자극은 팔과 손의 근력, 운동 범위 및 기능을 즉시 향상시키는 것으로 나타났습니다. 예기치 않게 자극의 효과는 과학자들이 원래 생각했던 것보다 오래 지속되는 것으로 보이며 장치를 제거한 후에도 지속되어 상지 회복을 위한 보조 및 회복 방법으로 사용될 수 있음을 시사합니다. 실제로, 자극의 즉각적인 효과는 강렬한 신체 훈련의 관리를 가능하게 하며, 이는 자극이 없을 때 훨씬 더 강력한 장기적 개선으로 이어질 수 있습니다. 앞으로 연구자들은 어떤 뇌졸중 환자가 이 치료법으로 가장 큰 혜택을 받을 수 있는지, 그리고 다양한 심각도 수준에 대해 자극 프로토콜을 최적화하는 방법을 이해하기 위해 계속해서 추가 시험 참가자를 등록하고 있습니다. 또한 Pitt와 CMU가 설립한 스타트업인 Reach Neuro는 이 치료법을 임상 용도로 전환하기 위해 노력하고 있습니다. Reach Neuro Inc.의 Marc Powell 박사; 카네기 멜론 대학교의 Nikhil Verma 학사; Pitt의 Erynn Sorensen, BS가 공동 첫 번째 저자입니다. 이 연구의 추가 저자는 Erick Carranza, BS, Amy Boos, MS, Daryl Fields, MD, Ph.D., Souvik Roy, BS, Scott Ensel, BS, Jeffrey Balzer, Ph.D., Robert Friedlander, MD, George입니다. 피트 소재 Wittenberg, MD, Ph.D., Lee Fisher, Ph.D. 및 Peter Gerszten, MD, 모두; 뉴욕 대학교의 Beatrice Barra 박사; 컬럼비아 대학교의 Jeff Goldsmith 박사; 존스 홉킨스 대학의 John Krakauer 박사. 이 보도 자료에 보고된 연구는 수상 번호 UG3NS123135로 NIH BRAIN Initiative의 지원을 받았습니다. 해당 내용은 전적으로 저자의 책임이며 국립보건원(National Institutes of Health)의 공식 견해를 반드시 대변하는 것은 아닙니다. 피트 대학교의 신경외과, 물리의학 및 재활학과, 카네기 멜론 대학교의 기계공학과 및 신경과학 연구소에서 추가 연구 지원을 제공했습니다. 박사. Capogrosso, Gerszten 및 Pirondini는 이 연구에서 평가되는 기술에 관심이 있는 Reach Neuro, Inc.에 재정적 이해관계를 갖고 있습니다. 이러한 재정적 이해 상충은 연구에 대한 이해 상충 정책에 따라 피츠버그 대학에서 검토하고 관리했습니다.