O estudo mostrou recuperação da paralisia usando um novo método de neurotecnologia
As vértebras do nosso corpo são ossos que constituem a coluna vertebral. Nossa coluna contém vários nervos que se estendem do cérebro para baixo até a parte inferior das costas. Nosso cordão espinhal é um grupo de nervos e tecidos relacionados nos quais esta vértebra da coluna vertebral consiste e fornece proteção. A medula espinhal é responsável por transmitir mensagens (sinais) do cérebro para diferentes partes do nosso corpo e vice-versa. Por causa dessa transmissão, podemos sentir dor ou mover nossas mãos e pernas. Uma lesão na medula espinhal é um trauma físico extremamente grave quando ocorre um dano à medula espinhal. Quando a medula espinhal sofre uma lesão, alguns dos impulsos de nosso cérebro “falham” em serem transmitidos a diferentes partes do corpo. Isso resulta na perda completa de sensação, força e mobilidade em qualquer lugar abaixo do local da lesão. E se a lesão ocorrer perto do pescoço, isso resultará em paralisia em grande parte do corpo. A lesão da medula espinhal é muito traumática e tem um impacto significativo na vida diária do paciente, influenciando efeitos físicos, mentais e emocionais duradouros.
Novo estudo promissor
Atualmente não há cura para reparar o dano causado por uma lesão na coluna vertebral, pois é irreversível. Algumas formas de tratamento e reabilitação ajudam os pacientes a levar uma vida produtiva e independente. Muitas pesquisas estão em andamento com a esperança de que algum dia seja possível tratar completamente as lesões da medula espinhal. Em um estudo inovador, uma equipe de cientistas da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne e do Lausanne University Hospital, na Suíça, projetou uma nova terapia para avançar na recuperação de lesões na medula espinhal. Este estudo denominado STIMO (STImulation Movement Overground) foi publicado em Natureza1 e Nature Neuroscience2. Os cientistas afirmam que suas descobertas baseiam-se na compreensão que adquiriram ao analisar modelos animais ao longo de anos de pesquisa.
Os cientistas pretendiam imitar o comportamento em tempo real do cérebro e da medula espinhal. Os participantes deste estudo foram três paraplégicos que haviam sofrido lesões na medula espinhal cervical e estavam paralisados há muitos anos (mínimo quatro). Todos haviam passado por diferentes reabilitações e, embora houvesse conexões neurais no local da lesão, eles não ganharam movimento. Depois de passar pelo novo protocolo de reabilitação descrito no presente estudo, eles conseguiram andar apenas em uma semana com a ajuda de muletas ou andador, mostrando que recuperaram o controle voluntário dos músculos da perna que estavam paralisados após sofrerem uma lesão.
Pesquisas conseguiram isso por meio da 'estimulação elétrica direcionada das células nervosas' na medula espinhal de madeira, juntamente com terapia assistida por peso. A estimulação elétrica da medula espinhal foi realizada com altíssimos níveis de precisão e isso tornou este estudo único. A estimulação foi como choques elétricos curtos que amplificariam os sinais e ajudariam o cérebro e as pernas dos participantes paralisados a se comunicarem melhor. Para este propósito, implantes - matriz de eletrodos (16 eletrodos em um gerador de pulso) - foram colocados na medula espinhal, permitindo aos pesquisadores direcionar músculos individuais distintos nas pernas dos participantes. Esse implante, uma máquina do tamanho de uma caixa de fósforos, havia sido originalmente projetado para o controle da dor muscular. Era tecnologicamente desafiador ser capaz de implantar cirurgicamente esse dispositivo em regiões específicas da medula espinhal. Diferentes configurações desses eletrodos nos implantes ativaram regiões-alvo da medula espinhal e simularam sinais / mensagens que precisavam ser entregues ao cérebro para poder andar. Juntamente com a estimulação elétrica, os pacientes também tinham que "pensar" por conta própria em mover as pernas para despertar quaisquer conexões neuronais adormecidas.
Training
Era importante que os participantes tivessem o horário e a localização precisos da estimulação elétrica para produzir um determinado movimento. Pulsos direcionados de eletricidade foram fornecidos por um sistema de controle sem fio. Foi um desafio para os participantes adaptar e ajustar a coordenação entre a 'intenção' de andar de seu próprio cérebro e a estimulação elétrica externa. O experimento levou a uma melhor função neurológica e permitiu que os participantes treinassem naturalmente as habilidades de caminhada em solo no laboratório por um longo período de tempo. Depois de uma semana, todos os três participantes foram capazes de andar sem as mãos com a ajuda de estimulação elétrica direcionada e algum sistema de suporte de peso corporal por mais de um quilômetro. Eles não sentiram fadiga dos músculos das pernas e sua qualidade de passos era consistente, então eles puderam participar confortavelmente em longas sessões de treinamento.
Após cinco meses de treinamento, o controle muscular voluntário de todos os participantes melhorou significativamente. Uma sessão de treinamento tão longa e de alta intensidade foi considerada muito boa para manter a plasticidade, utilizando a capacidade inerente de nosso sistema nervoso de "reorganizar" as fibras nervosas e o crescimento de novas conexões nervosas. Um treinamento mais longo levou a uma função motora melhor e consistente, mesmo depois que os estímulos elétricos externos foram desligados.
Estudos anteriores que usaram abordagens empíricas foram bem-sucedidos nos quais poucos paraplégicos eram capazes de dar poucos passos em uma curta distância com a ajuda de meios auxiliares de locomoção, desde que estímulos elétricos fossem fornecidos. Quando os estímulos eram desligados, seu estado anterior retornava, em que os pacientes não podiam ativar nenhum movimento das pernas, porque os pacientes não foram "treinados o suficiente". Um aspecto único do estudo atual é que as funções neurológicas persistiram mesmo após o término do treinamento e a estimulação elétrica foi desligada, embora os participantes andassem muito melhor quando os estímulos estavam ligados. Este tratamento de treinamento pode ter ajudado a reconstruir e fortalecer as conexões neurais entre o cérebro e a medula espinhal que se tornaram não funcionais como resultado da lesão. Os cientistas ficaram maravilhados com a resposta inesperada do sistema nervoso humano ao experimento.
Esta é uma pesquisa inovadora para pacientes que sofreram diferentes tipos de lesões crônicas da medula espinhal e uma esperança foi gerada de que com o treinamento certo eles possam se recuperar. A empresa start-up chamada GTX medical cofundada pelos autores deste estudo está procurando projetar e desenvolver sob medida neurotecnologia que pode ser usado para fornecer reabilitação dentro do sistema de saúde. Essa tecnologia também deve ser testada muito antes, ou seja, imediatamente após a lesão, quando o potencial de recuperação é muito maior, pois o sistema neuromuscular do corpo não apresentou atrofia completa associada à paralisia crônica.
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{Você pode ler o artigo de pesquisa original clicando no link DOI fornecido abaixo na lista de fontes citadas}
Fontes)
1. Wagner FB et al 2018. A neurotecnologia direcionada restaura o andar de humanos com lesão da medula espinhal. Natureza. 563 (7729). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
2. Asboth L et al. 2018. A reorganização do circuito córtico-retículo-espinhal permite a recuperação funcional após contusão grave da medula espinhal. Nature Neuroscience. 21 (4). https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5
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