Kävelykyvytön lähti marssimaan. Kuvakaappaus videosta: Wenger et al., Science Translational Medicine/AAAS 2014
Kävelykyvytön lähti marssimaan. Kuvakaappaus videosta: Wenger et al., Science Translational Medicine/AAAS 2014

Tekniikkaa testataan selkäydinvammasta halvaantuneisiin ihmisiin ehkä jo ensi kesänä.

Halvaantuneita rottia ja jopa ihmisiä on saatu takaisin jaloilleen tai liikkeelle ennenkin, mutta nyt sveitsiläisessä Lausannen teknisessä yliopistossa on onnistuneesti testattu tekniikkaa, joka tekee halvaantuneiden rottien kävelystä aiempaa sujuvampaa ja helpommin ohjattavaa.

Neurotieteilijä Nikolaus Wenger kollegoineen paranteli kokeessaan EES:nä tunnettua tekniikkaa, joka perustuu sähköimpulssien lähettämiseen selkäydintä pitkin. Sähköimpulssien lähettämistä varten selkäytimeen asennetaan implantti, jonka avulla vaurioitunut kohta selkäytimestä saadaan ohitettua. Näin impulssit saadaan välitettyä myös sellaisille hermoille, jotka vamman takia olisivat muuten komentojen ulottumattomissa.

Science Translational Medicinen julkaisemassa tutkimuksessa tutkijat asensivat halvaantuneelle rotalle implantin, jonka avulla he pystyivät kontrolloimaan sen takajalkoja. Tarkkailtuaan rottien kävelyä he ohjelmoivat algoritmin, joka tuottaa implanttiin automaattisesti sellaisia sähköimpulsseja, jotka aikaansaavat kävelyä.

Askelten tiheyttä ja korkeutta ohjattiin kaukosäätimellä, ja kokeessa rotat saatiin kävelemään eri nopeuksilla ja nousemaan portaita. Kokeen aikana ne kävelivät jopa tuhat askelta ilman virheliikkeitä.

”Rotta ei pysty liikuttamaan raajojaan vapaaehtoisesti, mutta vaurioitunutta selkäydintä pystytään aktivoimaan ja stimuloimaan siten, että saadaan aikaan luonnollista kävelyä. Voimme kontrolloida reaaliaikaisesti, miten rotta liikkuu eteenpäin ja miten korkealle se nostelee jalkojaan”, kertoo neurotieteilijä Grégoire Courtine tutkimusryhmän tiedotteessa.

Aiemmin EES:n avulla liikkuminen on edellyttänyt sähköimpulssien voimakkuuden ja taajuuden säätämistä manuaalisesti. Viime toukokuussa neljä halvaantunutta miestä onnistui liikuttamaan raajojaan sen avulla, mutta kävelyä ajatellen tekniikka oli vielä turhan monimutkainen, sillä jokainen liike piti ohjata erikseen.

Halvaantuneen rotan tepastelua voi katsella myös oheiselta videolta, jossa selitetään, miten kävely saadaan aikaan. Koetta varten rotalle on puettu valjaat, joiden tehtävä on kannatella sen ruumiinpainoa painovoimaa vastaan. Liike tulee kuitenkin rotan selkäytimeen istutetusta implantista.

Video: Wenger et al., Science Translational Medicine/AAAS 2014

Rottakokeen tulokset ovat niin lupaavia, että tutkimusryhmä uskoo voivansa testata tekniikkaa halvaantuneisiin ihmisiin jo ensi kesänä.

Seuraavaksi tutkimusryhmä aikoo selvittää, voisiko implantin avulla välittää selkäytimeen impulsseja suoraan aivoista. Näin raajojen liikettä voisi ohjata kaukosäätimen sijaan ajatuksen voimalla.