إن اكتشاف أن منطقة الدماغ غير المتوقعة تعتبر ضرورية للتعافي من المشي لدى الفئران المصابة بإصابات في النخاع الشوكي قد أدى إلى علاج تحفيز عميق للدماغ لدى البشر. وقد استعاد هذا النهج قدرًا كافيًا من التحكم في الساق لدى شخصين يعانيان من إصابات جزئية في العمود الفقري حتى يتمكنا من المشي دون مساعدة وحتى صعود السلالم.
حقق الباحثون في EPFL ومستشفى جامعة لوزان (CHUV)، بقيادة البروفيسورين جريجوار كورتين وجوسلين بلوخ، إنجازًا كبيرًا في علاج إصابات النخاع الشوكي (SCI). من خلال تطبيق التحفيز العميق للدماغ (DBS) على منطقة غير متوقعة في الدماغ – منطقة ما تحت المهاد الجانبي (LH) — قام الفريق بتحسين استعادة حركات الأطراف السفلية لدى شخصين مصابين باصابات النخاع الشوكي الجزئي، مما أدى إلى تحسين كبير في استقلاليتهم ورفاهيتهم.
في إجازة العام الماضي، لم تكن هناك مشكلة في المشي بضع خطوات لأسفل والعودة إلى البحر باستخدام التحفيز.
فولفغانغ جاغر، أحد المشاركين في الدراسة
يجلس فولفغانغ جاغر، البالغ من العمر 54 عاماً من مدينة كابيل بالنمسا، على كرسي متحرك منذ عام 2006 بعد تعرضه لحادث تزلج أدى إلى إصابته في الحبل الشوكي. ومن خلال مشاركته في التجربة السريرية، اختبر بشكل مباشر كيف يمكن لتحفيز الدماغ العميق أن يستعيد قدرته على الحركة والاستقلال. قال جاغر، واصفًا الحرية المكتشفة حديثًا التي منحتها له تقنية DBS: “في العام الماضي أثناء إجازة، لم تكن هناك مشكلة في المشي بضع خطوات لأسفل والعودة إلى البحر باستخدام التحفيز”. وبعيدًا عن المشي، أدى العلاج إلى تحسين المهام اليومية. وأضاف: “يمكنني أيضًا الوصول إلى الأشياء الموجودة في خزاناتي في المطبخ”.
DBS هي تقنية جراحة أعصاب راسخة تتضمن زرع أقطاب كهربائية في مناطق معينة من الدماغ لتعديل النشاط العصبي. تقليديًا، تم استخدام تقنية التحفيز العميق للدماغ (DBS) لعلاج اضطرابات الحركة مثل مرض باركنسون والارتعاش مجهول السبب من خلال استهداف مناطق الدماغ المسؤولة عن التحكم الحركي. ومع ذلك، فإن تطبيق التحفيز العميق للدماغ على منطقة ما تحت المهاد الجانبي لعلاج الشلل الجزئي هو نهج جديد. من خلال التركيز على الهرمون اللوتيني، تمكن الباحثون في Neurorestore من استغلال مسار عصبي غير متوقع لم يتم أخذه في الاعتبار من قبل لاستعادة الحركة.
في الدراسة المنشورة في Nature Medicine، لم يُظهر جهاز DBS نتائج فورية لزيادة المشي أثناء إعادة التأهيل فحسب، بل أظهر المرضى أيضًا تحسنًا طويل المدى استمر حتى عند إيقاف التحفيز. تشير هذه النتائج إلى أن العلاج عزز إعادة تنظيم الألياف العصبية المتبقية التي تساهم في تحسينات عصبية مستدامة.
يوضح هذا البحث أن الدماغ ضروري للتعافي من الشلل.
جريجوار كورتين
“يوضح هذا البحث أن الدماغ ضروري للتعافي من الشلل. والمثير للدهشة أن الدماغ غير قادر على الاستفادة الكاملة من التوقعات العصبية التي تبقى على قيد الحياة بعد إصابة الحبل الشوكي. وهنا، وجدنا كيفية الاستفادة من منطقة صغيرة من الدماغ يقول كورتين، أستاذ علم الأعصاب في EPFL، مستشفى جامعة لوزان: “الدماغ الذي لم يكن معروفًا أنه يشارك في إنتاج المشي من أجل إشراك هذه الاتصالات المتبقية وزيادة التعافي العصبي لدى الأشخاص الذين يعانون من إصابة في النخاع الشوكي”. (CHUV) وUNIL والمدير المشارك لمركز NeuroRestore..
علم الأعصاب الأساسي جنبا إلى جنب مع دقة جراحة الأعصاب
يعتمد نجاح هذا العلاج بالتحفيز العميق للدماغ (DBS) على نهجين متكاملين: الاكتشافات التي تم تمكينها من خلال منهجيات جديدة في الدراسات على الحيوانات وترجمة هذه الاكتشافات إلى تقنيات جراحية دقيقة على البشر. بالنسبة للجراحة، استخدم الباحثون فحوصات مفصلة للدماغ لتوجيه المواقع الدقيقة للأقطاب الكهربائية الصغيرة في الدماغ، والتي أجراها بلوخ في مستشفى CHUV، بينما كان المريض مستيقظًا تمامًا.
في هذه اللحظة، عرفت أننا نشهد اكتشافًا مهمًا للتنظيم التشريحي لوظائف الدماغ.
جوسلين بلوخ
“بمجرد وضع القطب الكهربائي في مكانه وإجراء التحفيز، قال المريض الأول على الفور: “أشعر بساقي”. وعندما قمنا بزيادة التحفيز، قالت: “أشعر بالرغبة في المشي!” أكدت هذه الملاحظات في الوقت الفعلي أننا استهدفنا المنطقة الصحيحة، حتى لو لم تكن هذه المنطقة مرتبطة مطلقًا بالتحكم في الساقين لدى البشر. في هذه اللحظة، عرفت أننا نشهد اكتشافًا مهمًا للتنظيم التشريحي لوظائف الدماغ يقول بلوخ، جراح الأعصاب والأستاذ في مستشفى جامعة لوزان (CHUV)، وUNIL وEPFL، والمدير المشارك لمركز.NeuroRestore. .
دور منطقة ما تحت المهاد الجانبي في التعافي من المشي
إن تحديد الهرمون اللوتيني كلاعب رئيسي في التعافي الحركي بعد الشلل يعد في حد ذاته اكتشافًا علميًا مهمًا، نظرًا لأن هذه المنطقة كانت مرتبطة تقليديًا فقط بوظائف مثل الإثارة والتغذية. نشأ هذا الإنجاز من تطوير منهجية جديدة متعددة الخطوات بدأت برسم الخرائط التشريحية والوظيفية لكامل الدماغ لتحديد دور هذه المنطقة في المشي، تليها تجارب في نماذج ما قبل السريرية لإنشاء الدوائر الدقيقة المشاركة في التعافي. وفي نهاية المطاف، أدت هذه النتائج إلى إجراء تجارب سريرية على المشاركين من البشر.
وبدون هذا العمل التأسيسي، لم نكن لنكشف عن الدور غير المتوقع الذي تلعبه هذه المنطقة في التعافي.
جوردان سكوير
“لقد كان البحث الأساسي، من خلال إنشاء خرائط مفصلة على مستوى الدماغ، هو الذي سمح لنا بتحديد منطقة ما تحت المهاد الجانبي في التعافي من المشي. وبدون هذا العمل التأسيسي، لم نكن لنكشف عن الدور غير المتوقع الذي تلعبه هذه المنطقة في التعافي من المشي”. ” يقول جوردان سكوير، المؤلف الرئيسي للدراسة.
لعبت منصة التصوير المتقدمة في مركز Wyss دورًا حاسمًا في هذا البحث من خلال توفير إمكانات تصوير عالية الدقة مكنت الفريق من رسم خريطة للنشاط التشريحي والوظيفي للخلايا العصبية عبر الدماغ، مما أتاح تحديد منطقة ما تحت المهاد الجانبي.
الجمع بين تقنية DBS وزراعة العمود الفقري لتعزيز التعافي
هذه النتائج الرائعة تمهد الطريق لتطبيقات علاجية جديدة لزيادة التعافي من اصابات النخاع الشوكي. سوف تستكشف الأبحاث المستقبلية دمج تقنية DBS مع التقنيات الأخرى، مثل زراعة العمود الفقري التي أظهرت بالفعل قدرتها على استعادة الحركة بعد اصابات النخاع الشوكي . يقول كورتين: “إن دمج نهجينا – تحفيز الدماغ والعمود الفقري – سيوفر استراتيجية تعافي أكثر شمولاً للمرضى الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي”.
مراجع
Cho, N., Squair, J.W., Aureli, V., James, N.D., Bole-Feysot, L., Dewany, I., Hankov, N., Baud, L., Leonhartsberger, A., Sveistyte, K., Skinnider، M.A.، Gautier، M.، Laskaratos، A.، Galan، K.، Goubran، M.، Batti، L.، Pages، S.، Berard، N.، Intering، N.، Varescon، C.، Watrin، A.، Duguet، L.، Carda، S.، Bartholdi، KA، Hutson، TH، Kathe، C.، Hodara، M.، Anderson، M.A.، Draganski، B.، Demesmaeker، R.، Asboth، L.، Barraud، Q.، Bloch، J.، & Courtine، G. زيادات التحفيز العميق للدماغ تحت المهاد المشي بعد إصابة الحبل الشوكي. طب الطبيعة (2024)، DOI: 10.1038/s41591’024 -03306-x
