Wirbelsäule stimulation bringt neue hoffnung für parkinson patienten


Wirbelsäule stimulation bringt neue hoffnung für parkinson patienten

Forscher in den USA fanden, dass, wenn sie elektrisch das Rückenmark von Mäusen und Ratten, die Dopamin-Abbau, die Chemikalie, die in den Gehirnen von Menschen mit Parkinson fehlt, ihre langsamen, steifen Bewegungen wurden durch das Verhalten von gesunden Tieren ersetzt. Sie hoffen eines Tages, den Parkinson-Patienten die gleichen Vorteile zu bieten, indem sie einen kleinen Rückenmarkstimulator entwickeln, der unter der Haut implantiert wird.

Die Studie war die Arbeit des Senior Student Ermittler Dr. Miguel Nicolelis, der Anne W Deane Professor für Neurowissenschaften am Duke University Medical Center in Durham, North Carolina und Kollegen, und ist in der 20. März Ausgabe der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft .

Nicolelis und Kollegen entwickelten eine prothetische Vorrichtung, die eine elektrische Stimulation an die dorsale Säule im Rückenmark liefert und sie an der Oberfläche des Rückenmarks bei Mäusen und Ratten befestigt hat.

Eine Pressekonferenz von der Duke University beschreibt die neue Methode als erste potentielle Therapie, um das Rückenmark anstelle des Gehirns zu zielen.

Wenn es bei Menschen bewiesen ist, bietet es einen weniger invasiven Ansatz zur Behandlung der Parkinson-Krankheit im Vergleich zu anderen Alternativen zu Medikamenten wie tiefe Hirnstimulation. Es hat auch Potenzial für "weit verbreitete Verwendung in Verbindung mit Medikamenten in der Regel verwendet, um Parkinson-Krankheit zu behandeln", sagte Nicolelis.

Das Rückenmark ist die Hauptroute, durch die die Nerven des Körpers sensorische Signale an das Gehirn senden und durch die das Gehirn motorische Signale an den Körper sendet.

Als die Forscher das Gerät einschalteten, wurden die steifen und langsamen Bewegungen der Ratten und Mäuse durch das Verhalten von gesunden Tieren innerhalb von 3,5 Sekunden nach der Empfänglichkeit der elektrischen Stimulation ersetzt.

Nicolelis sagte, sie hätten "eine fast unmittelbare und dramatische Veränderung in der Fähigkeit des Tieres zu funktionieren, wenn das Gerät das Rückenmark anregt".

Die Forscher testeten das Gerät mit verschiedenen Ebenen der elektrischen Stimulation auf Mäuse und Ratten mit akutem und chronischem Dopaminmangel. Sie verwendeten sie auch in Kombination mit verschiedenen Dosen eines Dopamin-Ersatz-Arzneimittels namens L-DOPA (3,4-Dihydroxy-L-phenylalanin).

Sie fanden, dass bei der Verwendung auf Mäuse und Ratten auf eigene (dh keine L-DOPA), die elektrische Stimulation führte sie 26 mal mehr aktiv. Mit nur zwei Dosen von L-DOPA, die elektrische Stimulation produziert Bewegung vergleichbar mit fünf Dosen der Droge allein.

Lead-Autor und Postdoktorand an der Duke University, Dr. Romulo Fuentes erklärte die Bedeutung der Feststellung:

"Diese Arbeit richtet sich an ein wichtiges Bedürfnis, weil die Menschen mit Parkinson-Krankheit eine schwierige Realität haben - L-Dopa wird schließlich aufhören, die Symptome zu bewältigen."

"Die Patienten sind mit wenigen Optionen für die Behandlung, einschließlich der elektrischen Stimulation des Gehirns, die für nur eine Teilmenge von Patienten geeignet ist links", fügte er hinzu.

Nicolelis hatte die Idee für das Gerät, als er ein "plötzliches Moment der Einsicht" erlebte, während er die Hirnaktivität von Mäusen mit Parkinson analysierte und erkannte, dass es ähnlich war, was er während des Studiums der Epilepsie ein Jahrzehnt früher gesehen hatte. "Die Ideen begannen zu fließen Dort ", sagte er.

Die Hirnaktivität von Tieren mit Parkinson hat einen Rhythmus ähnlich den niederfrequenten kontinuierlichen Anfällen bei Epilepsie, eine Bedingung, die manchmal durch die elektrische Stimulation der peripheren Nerven zur Verbesserung der Kommunikation zwischen dem Rückenmark und dem Körper behandelt wird. So haben Nicolelis und Kollegen, was passieren würde, wenn sie diese Idee auf ein Parkinson-Krankheitsmodell anwenden würden.

Studie Co-Autor Per Petersson sagte, dass:

"Unser Gerät arbeitet als Schnittstelle mit dem Gehirn, um einen neuronalen Zustand zu schaffen, der für Fortbewegung zulässig ist und die sofortige und dramatische Wiederherstellung der Bewegung erleichtert."

"Nach der Stimulation, die Neuronen desynchronisieren, ähnlich wie das Feuerbild, das Sie sehen würden, wenn eine gesunde Maus sich ständig bewegt", fügte er hinzu.

In einem gesunden Körper, Neuronen, die Gehirn- und Rückenmarkszellen, die sensorische und motorische Signale zwischen Gehirn und Körper übertragen, feuern bei bestimmten Raten, eine Art Morse-Code an die Nerven, die die Muskeln kontrollieren, um die richtige Art von Bewegungen zu produzieren. Dieses Signalisierungsmuster bricht bei Menschen mit Parkinson ab.

Die niederfrequenten Oszillationen oder Krampfanfälle bei Ratten und Mäusen mit Parkinson ähneln denen, die bei Menschen mit der Krankheit zu sehen sind, und die Forscher schlagen vor, dass dies die motorischen Funktion beeinträchtigen, so dass sie mit elektrischer Stimulation reduziert wird, was die motorische Funktion wiederherstellt.

Die Forscher erwarten, dass, sobald das Gerät als sicher und effektiv in weiteren Forschung und menschlichen Studien erwiesen ist, wird es ähnlich wie die bereits verwendet, um chronische Schmerzen zu behandeln, wo kleine Leitungen über das Rückenmark implantiert und mit einem tragbaren Generator verbunden sind. Während der Probezeit ist der Generator äußerlich, aber ein fest eingebauter könnte unter die Haut implantiert werden, sagte Nicolelis.

"Wenn wir nachweisen können, dass das Gerät langfristig sicher und effektiv in Primaten und dann Menschen ist, könnte praktisch jeder Patient in naher Zukunft für diese Behandlung in Frage kommen", erklärte er.

Nicolelis und Kollegen arbeiten bereits mit einem Team aus Brasiliens Edmond und Lily Safra International Institute of Neuroscience in Natal zusammen, um das Gerät in Primatenmodellen von Parkinson zu testen, woraufhin sie hoffen, klinische Studien zu starten.

"Spinal Cord Stimulation stellt die Fortbewegung in Tiermodellen der Parkinson-Krankheit wieder her."

Romulo Fuentes, Per Petersson, William B. Siesser, Marc G. Caron und Miguel A. L. Nicolelis.

Wissenschaft 20. März 2009 323: 1578-1582.

DOI: 10.1126 / Wissenschaft.1164901

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Quellen: Zeitschriftenartikel, Duke Medicine News und Kommunikation.

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