Hjernekontrollert ryggmargsstimulering hos pasienter med ryggmargsskade (STIMO-BSI)

I en nåværende første-i-menneske-studie, kalt Stimulation Movement Overground (STIMO, NCT02936453), brukes Epidural Electrical Stimulation (EES) av ryggmargen for å gjøre det mulig for personer med kronisk alvorlig ryggmargsskade (SCI) å fullføre intensiv lokomotorisk nevrorehabiliteringstrening . I denne kliniske gjennomførbarhetsstudien ble det demonstrert at EES resulterer i en umiddelbar forbedring av gangfunksjonen, og at når den brukes gjentatte ganger som en del av et nevrorehabiliteringsprogram, kan EES forbedre benmotorisk kontroll og utløse nevrologisk restitusjon hos personer med alvorlig SCI til en viss grad. omfang (Wagner et al. 2018).

Prekliniske studier viste at kobling av hjerneaktivitet til oppstart og modulering av ryggmargsstimuleringsprotokoller ikke bare forbedrer brukbarheten av stimuleringen, men øker også nevrologisk utvinning. Faktisk lærte rotter raskt å modulere deres kortikale aktivitet for å justere amplituden til ryggmargsstimuleringsprotokoller. Dette hjerne-ryggradsgrensesnittet tillot dem å øke amplituden til bevegelsen til deres ellers lammede ben for å klatre opp en trapp (Bonizzato et al. 2018). Dessuten økte gangrehabilitering muliggjort av dette hjerne-ryggradsgrensesnittet (BSI) plastisitet og nevrologisk utvinning. Når EES ble korrelert med kortikal nevronaktivitet under trening, viste rotter bedre restitusjon enn når trening kun ble støttet av kontinuerlig stimulering (Bonizzato et al. 2018). Dette konseptet med hjerneryggradsgrensesnitt ble validert hos ikke-menneskelige primater (Capogrosso et al. 2016).

Clinatec (Grenoble, Frankrike) har utviklet en fullstendig implanterbar elektrokortikogram (ECoG) opptaksenhet med en 64-kanals epidural elektrodegruppe som er i stand til å ta opp elektriske signaler fra den motoriske cortex i en lengre periode og med et høyt signal/støyforhold for den elektriske signaler fra den motoriske cortex. Dette ECoG-baserte systemet tillot tetraplegiske pasienter å kontrollere et eksoskeleton (ClinicalTrials.gov, NCT02550522) med opptil 8 frihetsgrader for kontroll av øvre lemmer (Benabid et al. 2019). Denne enheten ble implantert i 2 personer så langt; en av dem har brukt dette systemet både på sykehuset og hjemme i mer enn 3 år.

Vi antar at ECoG-kontrollert EES hos individer med SCI vil etablere en direkte bro mellom pasientens motoriske intensjon og ryggmargen under lesjonen, noe som ikke bare vil forbedre eller gjenopprette frivillig kontroll av benbevegelser, men vil også øke nevroplastisitet og nevrologisk restitusjon. når det kombineres med nevrorehabilitering.