Forskere i USA fandt ud af, at når de elektrisk stimulerede rygmarven hos mus og rotter, der havde udarmede niveauer af dopamin, er det kemikalie, der mangler i hjernen hos folk med Parkinsons, deres langsomme, stive bevægelser erstattet af adfærd hos sunde dyr. De håber en dag at tilbyde Parkinsons patienter de samme fordele ved at udvikle en lille rygmarvsstimulator, der er implanteret under huden.

Undersøgelsen var arbejdet i senior studieforsker Dr Miguel Nicolelis, Anne W Deane Professor i Neurovidenskab ved Duke University Medical Center i Durham, North Carolina, og kolleger, og offentliggøres i 20 marts udgaven af ​​tidsskriftet Videnskab .

Nicolelis og kollegaer udviklede en protesenhed, der leverer elektrisk stimulering til rygsøjlen i rygmarven og fastgjort den til rygmarven på mus og rotter.

En pressemeddelelse fra Duke University beskriver den nye metode som den første potentielle terapi til at målrette rygmarven i stedet for hjernen.

Hvis det er bevist hos mennesker, giver det en mindre invasiv tilgang til behandling af Parkinsons sygdom sammenlignet med andre alternativer til medicin, såsom dyb hjerne stimulering. Det har også potentiale til "udbredt brug sammen med medicin, der typisk bruges til behandling af Parkinsons sygdom", sagde Nicolelis.

Rygmarven er den vigtigste rute, hvorigennem legemets nerver sender sensoriske signaler til hjernen, og gennem hvilken hjernen sender motorsignaler til kroppen.

Når forskerne slog enheden på, blev de stive og langsomme bevægelser af rotter og mus erstattet med adfærd hos raske dyr inden for 3,5 sekunder efter modtagelse af elektrisk stimulering.

Nicolelis sagde, at de så "en næsten øjeblikkelig og dramatisk ændring i dyrets evne til at fungere, når enheden stimulerer rygmarven".

Forskerne testede enheden ved hjælp af forskellige niveauer af elektrisk stimulering på mus og rotter med akut og kronisk dopaminmangel. De brugte det også i kombination med forskellige doser af et dopamin-substitutionsmiddel kaldet L-DOPA (3,4-dihydroxy-L-phenylalanin).

De fandt ud af, at når de blev brugt på mus og rotter alene (dvs. ingen L-DOPA), førte den elektriske stimulering til at være 26 gange mere aktive. Med kun to doser L-DOPA frembragte den elektriske stimulering bevægelse, som kunne sammenlignes med fem doser af lægemidlet alene.

Lederforfatter og postdoktor ved Duke University, Dr Romulo Fuentes, forklarede betydningen af ​​konklusionen:

"Dette arbejde løser et vigtigt behov, fordi folk, der lever med Parkinsons sygdom, står over for en vanskelig virkelighed - L-Dopa vil i sidste ende holde op med at håndtere symptomerne."

"Patienterne er tilbage med få muligheder for behandling, herunder elektrisk stimulering af hjernen, som kun passer til en delmængde af patienter," tilføjede han.

Nicolelis havde ideen til enheden, da han oplevede et "pludseligt indsigtstidspunkt", mens han analyserede hjerneaktiviteten hos mus med Parkinsons og indså, at det lignede det, han havde set under studiet af epilepsi et årti tidligere. "Ideerne begyndte at strømme fra Der, "sagde han.

Hjernens aktivitet hos dyr med Parkinson har en rytme, der ligner de lavfrekvente kontinuerlige anfald i epilepsi, en tilstand, der undertiden behandles ved elektrisk stimulering af de perifere nerver for at forbedre kommunikationen mellem rygmarv og legeme. Så Nicolelis og kolleger forværrede, hvad der ville ske, hvis de anvendte denne ide til en Parkinsons sygdomsmodel.

Studie medforfatter Per Petersson sagde at:

"Vores enhed fungerer som en grænseflade med hjernen til at producere en neuraltilstand tilladt for lokomotion, hvilket letter umiddelbar og dramatisk genopretning af bevægelsen."

"Efter stimulation desynkroniserer neuronerne, svarende til det fyringsmønster, du ville se, når en sund mus løbende bevæger sig," tilføjede han.

I en sund krop, neuroner, hjernen og rygmarvcellerne, der transmitterer sensoriske og motoriske signaler mellem hjernen og kroppen, ildes ved bestemte hastigheder, sender en slags Morse-kode til nerverne, der styrer musklerne for at producere den rigtige form for bevægelser. Dette signalmønster bryder sammen hos mennesker med Parkinsons.

Lavfrekvensoscillationerne eller beslaglæggelserne hos rotter og mus med Parkinsons ligner dem, der ses hos mennesker med sygdommen, og forskerne foreslår, at det er disse, der forringer motorfunktionen, så det reducerer dem med elektrisk stimulering, det genopretter motorfunktionen.

Forskerne forudser, at når enheden har vist sig at være sikker og effektiv i yderligere undersøgelser og forsøg på mennesker, vil det ligner dem, der allerede anvendes til behandling af kroniske smerter, hvor små ledninger implanteres over rygmarven og er forbundet med en bærbar generator. I forsøgsperioden er generatoren ekstern, men en permanent monteret kan blive implanteret under huden, sagde Nicolelis.

"Hvis vi kan demonstrere, at enheden er sikker og effektiv på lang sigt i primater og derefter mennesker, kan næsten alle patienter være berettiget til denne behandling i den nærmeste fremtid," forklarede han.

Nicolelis og kolleger arbejder allerede sammen med et team fra Brasiliens Edmond og Lily Safra International Institute of Neuroscience i Natal for at teste enheden i primatmodeller af Parkinson, hvorefter de håber at starte kliniske forsøg.

"Stimulering af rygmarv genopretter lokomotion i dyremodeller af Parkinsons sygdom."

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

Videnskab 20. marts 2009 323: 1578-1582.

DOI: 10.1126 / science.1164901

Klik her for Abstrakt.

Kilder: Tidsskriftartikel, Duke Medicine News og Communications.

The power of introverts | Susan Cain (Video Medicinsk Og Professionel 2023).