醫學研究新突破:癱瘓者接受電刺激後可站立及踏步

2014年因為車禍而下半身癱瘓的凱莉(Kelly Thomas),原以為自己一輩子將在也無法走路。但參與美國梅奧診所(the Mayo Clinic)與美國路易斯維爾大學(University of Louisville)的研究計畫,讓她從新能夠站立,並且能靠助行器來行走。她表示,「永遠不會忘記癱瘓後,獨自踏出第一步的那天」。而研究成果被發表在本(9)月24日的《Nature Medicine》(自然-醫學)期刊上。

嚴重的脊椎損傷 導致難以復原的下半身癱瘓

嚴重的脊椎損傷會使腰部控制運動的脊神經受損,讓大腦的運動訊息,無法透過神經中樞傳遞給下肢參與運動;而肢體的訊息也無法經由受損的脊椎中樞傳遞到腦部,而失去感覺。所以,當脊髓損傷時就容易導致難以復原的下半身癱瘓。

電刺激幫助大腦重新建構控制肢體運動迴路

美國梅奧研究團隊的研究團隊,對下半身癱瘓的進行約11個月(43週)的研究實驗。他們將大概只有3號電池大小的電刺激儀器安裝在下半身癱瘓的病人身上,希望透過電子脈衝刺激受傷的脊髓神經,幫助神經接受大腦傳輸的運動訊息,重新建構大腦控制肢體運動的迴路,使患者可以再次活動。

下半身癱瘓的病人  透過電刺激重新站立及行走

前述24歲的凱莉(Kelly Thomas),她被植入脊髓電刺激裝置,並同時花了43週的時間進行物理治療及復健,復健的項目為:早上練習踩踏、下午練習站立,每週5天。在實驗結束後,她的腿部肌肉已經有自主收縮的功能,可以自主的站立及踏步(但需要復健師協助平衡),並可以依賴助行器行走,而膀胱和腸道的功能也被改善了。

目前接受實驗研究的14位患者中,已有2位患者可以開始行走,有4位可以自行站立;而研究團隊的主要負責人Kendall Lee表示,現階段還需要進一步的研究,來調查復健訓練與電刺激使患者恢復運動功能的機制,並驗證此方法是否可以用於其他類型損傷患者。

期刊小檔案:《Nature Medicine》(自然-醫學)是收錄生物醫學領域論文的學術期刊,包括基礎研究和早期臨床研究的研究文章、綜述、研究新聞及評論。文章議題包括癌症、心血管疾病、基因治療、免疫學、免疫疫苗和神經科學。在2018年的論文影響因子是32.621。該雜誌旨在發表「展示新穎疾病過程的機理,有直接證據的生理相關的研究結果」的原創論文。

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參考論文:Neuromodulation of lumbosacral spinal networks enables independent stepping after complete paraplegia

文/黃聖筑 圖/許嘉真

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