Inovasi Stimulator Listrik yang Merangsang Saraf dan Menyembuhkan Kelumpuhan Monyet

Berita Baru, Amerika Serikat – Para ilmuwan telah memulihkan gerakan lengan dan tangan pada monyet yang lumpuh dengan menyetrum sumsum tulang belakang hewan tersebut dengan listrik melalui alat buatan mereka.

Dilansir dari Dailymail.co.uk pada 15 Juli, Eksperimen yang berhasil pada monyet tersebut memungkinkan tim di Universitas Pittsburgh untuk memulai uji coba pada manusia dan pasien sekarang sedang direkrut.

Untuk pengujian pra-klinis, monyet ditanamkan dengan elektroda di sepanjang tulang belakang mereka yang terhubung ke stimulator eksternal seukuran penghapus pensil.

Hewan-hewan itu juga dilengkapi dengan implan otak yang memantau gerakan secara sukarela.

Ketika implan otak mendeteksi niat hewan untuk menggerakkan lengannya, stimulator mengirimkan kejutan listrik kecil ke sumsum tulang belakang menuju otot-otot lengan dan tangan.

Sebuah video percobaan menunjukkan monyet tidak dapat meraih makanan, tetapi ketika stimulator menyetrum sumsum tulang belakangnya, ia dapat meraih dan mengambil makanan.

Penelitian terobosan menawarkan harapan kepada lebih dari lima juta orang yang lumpuh karena cedera tulang belakang atau stroke.

Analisis menunjukkan bahwa, meskipun tidak cukup untuk mengembalikan fungsi lengan sepenuhnya, stimulasi secara signifikan meningkatkan presisi, kekuatan dan jangkauan gerakan, memungkinkan setiap hewan untuk menggerakkan lengannya lebih efisien.

Yang penting, hewan terus berkembang saat mereka beradaptasi dan belajar bagaimana menggunakan stimulasi.

Rekan penulis pertama Dr Sara Conti dari Harvard Medical School di Boston mengatakan kepada SWNS: “Protokol kami terdiri dari pola stimulasi sederhana yang dimulai dengan deteksi niat hewan untuk bergerak.”

“Kita tidak perlu tahu ke mana hewan itu ingin pindah. Kita hanya perlu tahu mereka ingin pindah dan mengekstrak informasi itu relatif sederhana.”

“Teknologi kami dapat diterapkan di klinik dengan berbagai cara, berpotensi tanpa memerlukan implan otak.”

Tim memulai pekerjaan ini dengan tujuan mengembangkan teknologi yang mengaktifkan saraf sehat yang tersisa yang menghubungkan otak dan sumsum tulang belakang untuk mengontrol otot lengan menggunakan rangsangan eksternal, sebagai suatu prestasi yang menantang untuk sedikitnya.

Penulis senior Marco Capogrosso, asisten profesor bedah saraf dan anggota Laboratorium Rehabilitasi dan Teknik Saraf di Pitt, mengatakan dalam sebuah pernyataan: “Untuk melakukan gerakan lengan yang paling sederhana sekalipun, sistem saraf kita harus mengoordinasikan ratusan otot, dan mengganti otot yang rumit ini. kontrol saraf dengan aktivasi otot listrik langsung akan sangat sulit di luar laboratorium.”

“Alih-alih merangsang otot, kami menyederhanakan teknologi dengan merancang sistem yang menggunakan neuron yang masih hidup untuk memulihkan hubungan antara otak dan lengan melalui pulsa stimulasi spesifik ke sumsum tulang belakang, yang berpotensi memungkinkan seseorang dengan kelumpuhan untuk melakukan tugas-tugas kehidupan sehari-hari.”

Untuk menguji teknologinya, para peneliti bekerja dengan monyet kera dengan kelumpuhan sebagian lengan yang dilatih untuk meraih, menggenggam, dan menarik tuas untuk menerima makanan favorit mereka.

Mereka dilengkapi dengan implan otak yang mendeteksi aktivitas listrik dari daerah yang mengendalikan gerakan sukarela.

Ketika mereka mendeteksi niat hewan itu untuk menggerakkan lengannya, sejumlah kecil elektroda yang terhubung ke stimulator seukuran karet pensil dinyalakan.

Itu ditempatkan di atas akar saraf yang tumbuh dari sumsum tulang belakang menuju otot-otot lengan dan tangan.

Rekan penulis pertama Dr Beatrice Barra, sekarang di New York University, mengatakan dalam sebuah pernyataan: “Mengambil langkah mundur dan menangani masalah klinis yang sangat kompleks dari perspektif yang berbeda dan lebih sederhana dibandingkan dengan apa pun yang dilakukan sebelumnya membuka lebih banyak kemungkinan klinis untuk orang dengan kelumpuhan lengan dan tangan.”

“Dengan membangun teknologi di sekitar sistem saraf yang meniru apa yang secara alami dirancang untuk dilakukan, kami mendapatkan hasil yang lebih baik.”

Stimulasi sumsum tulang belakang listrik, yang dijelaskan dalam jurnal Nature Neuroscience, akan diuji pada pasien stroke yang lumpuh di AS akhir tahun ini.