Bioninen selkäranka auttaa halvaantuneita kävelemään

Istuttamalla pienen laitteen aivoihin, halvauspotilaat pystyvät taas liikkumaan ja käyttämään raajojaan hyödyntämällä alitajuntaista ajattelua.

Viimeisten vuosikymmenien aikana teknologia ja lääketiede ovat kehittyneet isoin harppauksin, ja monia entisaikoina parantumattomina sairauksina ja onnettomuuksina pidettyjä tapauksia pystytään nykyään hoitamaan. Sokeat pystyvät näkemään, halvaantuneet kävelemään ja HIV ei ole enää tappava tauti.

Tiede on kehittynyt valtavasti ja sen avulla on pystytty kehittämään uusia ja tehokkaita hoitomuotoja vakaviinkin sairauksiin. Ihmisten elinikää ja elämänlaatua on pystytty parantamaan huomattavasti. Uusi teknologia ja uudet menetelmät luovat toivoa tulevaisuuteen, jossa sairauksien ja tapaturmien hoitaminen on helpompaa.

Yksi esimerkki tällaisesta teknologiasta on seuraava: ryhmä australialaisia tutkijoita kehitti pienen, vain muutaman sentin mittaisen laitteen, joka voi tuoda avun halvaantuneille tai tekoraajaisille, jotka eivät pysty kävelemään.

Laitetta on kutsuttu bioniseksi selkärangaksi ja se istutetaan aivojen sivustalla sijaitsevaan verisuoneen, joka palauttaa liikkuvuuden alitajuntaisten ajatusten voimalla alaraajahalvaantuneilla.

Lupaava teknologia

Bioninen selkäranka

Royal Melbourne -sairaalassa, Melbournen yliopistossa ja Floreyn neurotieteen ja mielenterveyden instituutissa työskentelevistä tutkijoista koostuva ryhmä kehitti kyseisen laitteen. Idea laitteen takana on löytää erilainen linkki ajatusten ja kehon liikkeiden välillä, näin pystytään ohittamaan ihmisen normaalisti käyttämä, halvauspotilailla tuhoutunut linkki.

Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että potilas jolle istutetaan laite aivoihin, pystyy liikuttamaan raajojaan alitajunnasta kumpuavilla ajatuksilla. Hänen ei siis tarvitse yrittää tietoisesti liikkua tai saattaa liikettä loppuun. Tämä antaa halvauspotilaille mahdollisuuden liikkua aivan kuten kaikki muutkin ihmiset.

Bioninen selkäranka istutetaan tekemällä pieni viilto niskaan ja asettamalla katetri kaulan sisään, joka sisältää laitteen. Kun katetri on sisällä verisuonessa, laitteesta kulkeutuu viestejä aivojen motoriseen keskukseen, joka on vastuussa tahdonalaisten hermoimpulssien lähettämisestä ja liikkeiden kontrolloimisesta.

Kun katetri poistetaan, bionisen selkärangan elektrodit tarrautuvat verisuonen seinämiin ja alkavat lähettää signaaleja suoraan motoriseen keskukseen. Nämä signaalit välittyvät myös toiseen laitteeseen, joka asennetaan potilaan olkapäähän ja tekojäseneen, joka hyödyntää Bluetooth-teknologiaa.

Laitteen käyttäminen ei onnistu välittömästi, vaan vaatii kärsivällisyyttä, aikaa ja harjoitusta, ennen kuin potilas pystyy liikuttamaan halvaantuneita raajojaan. Tutkijoiden mukaan potilas pystyy pikkuhiljaa alkaa kontrolloimaan liikkeitään alitajuntansa voimalla.

Ihmiskokeiden aika

Laitetta on toistaiseksi testattu vain lampailla, mutta ihmiskokeiden on määrä alkaa vuonna 2017.

Kokeeseen valitaan kolme potilasta paikallisen Austin Health Spinal Cord -yksiköstä, ja leikkaus suoritetaan Melbourne Royal -sairaalassa Australiassa.

Ihmiskokeen ensimmäisiin vaiheisiin tarvitaan alaraajahalvaantuneita, joiden reagointi laitteeseen analysoidaan tarkasti. Leikkaussairaalan neurologisen osaston johtajan Terry O’Brienin mukaan kyseinen laite on bionisen teknologian tutkimustyön Graalin malja.

Melbournen yliopiston päätutkija ja biolääketieteen insinööri Nicholas Opie kertoo, että toimenpide on yksinkertainen, mutta laajamittainen.

Leikkauksen jälkeen alkaa kokeen vaikein vaihe, jolloin potilaiden tulee yrittää oppia liikuttamaan bionisia jäseniään luonnollisesti alitajuntansa voimalla. Laite ei paranna tai korjaa aivojen vaurioituneita yhteyksiä, joten sinällään se ei ole parannuskeino. Tämän sijaan laite käyttää vaihtoehtoisia reittejä kuljettaakseen signaaleja raajojen ja aivojen välillä.

”He istuttavat välittäjän kuljettamaan viestejä tarvittavaan raajaan ohittamalla vaurioituneen alueen,” O’Brien selittää.

Laite ei ole ensimmäinen laatuaan, sillä myös muita välineitä on kehitetty halvauspotilaiden liikkuvuuden parantamiseen. Tutkijaryhmä laitteen taustalla vakuuttaa, että kyseessä on kuitenkin läpimurto tutkimuksissa ja hoitomenetelmissä.

Mikäli ihmiskokeiden teho on positiivinen, uskotaan että hoitoa voidaan myös käyttää epilepsiapotilaiden, pakkomielteisen oireyhtymän ja Parkinsonin taudin hoidossa.

Alkuperäinen artikkeli ilmestyi Nature Biotechnology – julkaisussa.