Persönliche Gesundheit

Mikro-Implantate konnte wieder stehen und gehen

Wenn Vivian Mushahwar zuerst angewendet grad in der Schule, Sie schrieb über Ihre Idee zu fixieren, Lähmung durch Neuverkabelung des Rückenmarks.

Es war nur, nachdem Sie akzeptiert wurde, in ein Biotechnologie-Programm, das die Jungen Elektro-Ingenieur gelernt, Ihre Idee hatte eigentlich aufgefordert lachen.

„Ich dachte mir, hey, ich kann es beheben, es ist einfach nur wires“, Mushahwar, sagte. „Ja, gut, es ist nicht nur Drähte. Also ich musste lernen, die Biologie auf dem Weg.“

Es Mushahwar viel Arbeit über zwei Jahrzehnte an der Universität von Alberta, aber der Kanada-Forschungs-Stuhl in der Funktionellen Wiederherstellung ist immer noch fixiert auf den Traum, Menschen zu helfen, wieder gehen. Und Dank elektrischer Wirbelsäulen-Implantat erstmals in Ihrem Labor und die Arbeit bei der Zuordnung des Rückenmarks, diesen Traum Realität werden könnte in den nächsten zehn Jahren.

This is spinal anzeigen

Weil eine Verletzte Rückenmark stirbt zurück, es ist nicht einfach eine Frage der Wiederverbindung Kabel. Drei herkulischen Leistungen erforderlich sind. Sie haben zu übersetzen, Gehirn-Signale. Sie haben, um herauszufinden, und die Kontrolle des Rückenmarks. Und Sie haben, um die beiden Seiten wieder zu sprechen.

Menschen neigen dazu zu denken, das Gehirn hat das denken, aber Mushahwar, sagt das Rückenmark hat eine eingebaute Intelligenz. Eine komplexe Kette von motorischen und sensorischen Netzwerken, das alles regelt, von der Atmung bis Därme, während der Hirnstamm ist der Beitrag im Grunde ist „go!“ und „schneller!“ Ihre Wirbelsäule ist nicht nur Bewegung Muskeln, es geben Sie Ihre Natürliche Gangart.

Andere Forscher haben versucht, verschiedene Wege, um die Beweglichkeit wiederherstellen. Durch das senden von elektrischen Impulsen in den Muskeln, ist es möglich, um die Menschen stehen oder gehen wieder. Aber der Effekt ist rein mechanischen und nicht besonders effektiv. Mushahwar ‚ s Forschung konzentriert sich auf die Wiederherstellung des Unterkörper-Funktion nach schweren Verletzungen, mit einem winzigen Wirbelsäulen-Implantat. Haare-wie elektrische Drähte Tauchen Sie tief in das Rückenmark grauen Substanz, senden elektrische Signale auslösen, die Netzwerke, die bereits wissen, wie zu tun die harte Arbeit.

In einem neuen Papier, in Wissenschaftliche Berichte, das team präsentiert eine Karte zu identifizieren, welche Teile des Rückenmarks auslösen der Hüfte, Knie, Knöchel und Zehen, und die Bereiche, die legen Bewegungen zusammen. Die Arbeit hat gezeigt, dass die Wirbelsäule Karten waren bemerkenswert konsistent über die Tier-Spektrum, aber weitere Arbeit ist erforderlich, bevor Sie zu Studien an Patienten.

Die Auswirkungen der übergang zu einer klinischen Einstellung würde Massiv sein, sondern muss eine weiterführende Arbeit, die getan werden muss, um in den Tieren. Steuern, stehen und gehen verbessern die Gesundheit der Knochen zu verbessern, Darm und Blase-Funktion, und reduzieren die Dekubitus. Es könnte helfen, die Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen—die häufigste Todesursache für Rückenmark—Patienten, während die Stärkung der psychischen Gesundheit und der Lebensqualität. Für diejenigen mit weniger schweren Verletzungen der Wirbelsäule, ein Implantat sein könnte, therapeutische, wodurch die Notwendigkeit für Monate von strengen physikalischen Therapie-Regime, die nur begrenzten Erfolg.

„Wir denken, dass intraspinal stimulation selbst die Leute, um zu Fuß mehr und mehr, und vielleicht sogar schneller“, sagte Mushahwar. „Das allein wird Ihre Therapie.“

Kleine Schritte

Fortschritte bewegen sich in einem unglaublichen Tempo, doch es ist oft maddeningly langsam.

„Es gab eine explosion des Wissens in den Neurowissenschaften in den letzten 20 Jahren“, Mushahwar, sagte. „Wir sind am Rande der Zusammenführung von Mensch und Maschine.“

Angesichts der Natur der inkrementelle Finanzierung und Forschung, einen realistischen Zeitplan für diese Art von Fortschritt sein könnte, nah an einem Jahrzehnt.

Mushahwar ist der Geschäftsführer der SMART Network, ein Zusammenschluss von mehr als 100 U der Wissenschaftler und Lernenden, die absichtlich brechen disziplinären silos zu denken, der auf einzigartige Weise zu bewältigen neuronalen Verletzungen und Krankheiten. Das bedeutete, dass die Arbeit mit Forschern wie Neurowissenschaftler Kathryn Todd und Biochemiker Matthäus Churchward, die beide in der Psychiatrie, zu erstellen dreidimensionale Zellkulturen, die simulieren, dass die Prüfung von Elektroden.

Die nächsten Schritte sind fein-tuning der hardware—Miniaturisierung einem implantierbaren stimulator—und Sicherung Gesundheit Kanada und FDA-Zulassungen für klinische Studien. Die bisherige Forschung hat löste das problem der übersetzung Gehirn Signale und die Absicht, in Befehle für die intraspinal Implantat; jedoch, die erste generation der intraspinal Implantate benötigen einen Patienten zu kontrollieren, zu Fuß und Bewegung. Künftige Implantate könnten eine Verbindung zum Gehirn.

Es ist das gleiche Ziel Mushahwar hatte vor Jahrzehnten. Außer jetzt ist es nicht mehr eine lächerliche Idee.