Hersengestuurde ruggenmergstimulatie bij patiënten met ruggenmergletsel (STIMO-BSI)

In een huidig ​​​​eerste onderzoek bij mensen, genaamd Stimulation Movement Overground (STIMO, NCT02936453), wordt epidurale elektrische stimulatie (EES) van het ruggenmerg toegepast om personen met chronisch ernstig ruggenmergletsel (SCI) in staat te stellen intensieve locomotorische neurorevalidatietraining te voltooien . In deze klinische haalbaarheidsstudie werd aangetoond dat EES resulteert in een onmiddellijke verbetering van de loopfunctie, en dat wanneer EES herhaaldelijk wordt toegepast als onderdeel van een neurorevalidatieprogramma, EES de beenmotorische controle kan verbeteren en neurologisch herstel kan veroorzaken bij personen met ernstige dwarslaesie tot een bepaalde hoogte. mate (Wagner et al. 2018).

Preklinische studies toonden aan dat het koppelen van hersenactiviteit aan het begin en de modulatie van protocollen voor ruggenmergstimulatie niet alleen de bruikbaarheid van de stimulatie verbetert, maar ook het neurologisch herstel bevordert. Ratten leerden inderdaad snel hun corticale activiteit te moduleren om de amplitude van de protocollen voor stimulatie van het ruggenmerg aan te passen. Dankzij deze interface tussen hersenen en wervelkolom konden ze de amplitude van de beweging van hun anders verlamde benen vergroten om een ​​trap op te gaan (Bonizzato et al. 2018). Bovendien verbeterde looprevalidatie, mogelijk gemaakt door deze brain-spine interface (BSI), de plasticiteit en het neurologisch herstel. Wanneer EES gecorreleerd was met corticale neuronactiviteit tijdens training, herstelden ratten beter dan wanneer training alleen werd ondersteund door continue stimulatie (Bonizzato et al. 2018). Dit concept van hersen-ruggengraat-interface werd gevalideerd bij niet-menselijke primaten (Capogrosso et al. 2016).

Clinatec (Grenoble, Frankrijk) heeft een volledig implanteerbaar elektrocorticogram (ECoG)-opnameapparaat ontwikkeld met een 64-kanaals epidurale elektrode-array die elektrische signalen van de motorcortex gedurende een langere periode kan registreren en met een hoge signaal-ruisverhouding de elektrische signalen van de motorcortex. Met dit op ECoG gebaseerde systeem konden tetraplegische patiënten een exoskelet besturen (ClinicalTrials.gov, NCT02550522) met maximaal 8 vrijheidsgraden voor de bediening van de bovenste ledematen (Benabid et al. 2019). Dit apparaat is tot nu toe bij 2 personen geïmplanteerd; een van hen gebruikt dit systeem al meer dan 3 jaar zowel in het ziekenhuis als thuis.

We veronderstellen dat ECoG-gecontroleerde EES bij personen met SCI een directe brug zal vormen tussen de motorische intentie van de patiënt en het ruggenmerg onder de laesie, wat niet alleen de vrijwillige controle over beenbewegingen zal verbeteren of herstellen, maar ook de neuroplasticiteit en neurologisch herstel zal stimuleren. in combinatie met neurorevalidatie.