Шейные позвонки зажали спинной мозг. Ученые предложили чаще использовать нейростимуляцию спинного мозга электричеством с помощью небольшого вживляемого стимулятора. Z-новости. В РФ создали препарат со стволовыми клетками для лечения травмы спинного мозга. Нейростимуляция осуществляется с помощью небольшого прибора-генератора электрических импульсов, который имплантируется в область спинного мозга.
Спинной мозг. Секреты наружного строения
| Впервые в мире с помощью стволовых клеток восстановили спинной мозг - Здоровье | Новости науки и техники/. |
| Впервые в мире: ученые Университета «Сириус» разработали мягкий нейроимплант спинного мозга | А в участок спинного мозга, контролирующий движения ног, был имплантирован электронный нейростимулятор, который, стимулируя спинной мозг, заставляет его активизировать мышцы нижних конечностей. |
| Травма спинного мозга - Новости | «Естественная ходьба после травмы спинного мозга с использованием интерфейса мозг-позвоночник» представляет ситуацию Герта-Яна, 40 лет, который получил травму спинного мозга после велосипедной аварии, в результате которой он был парализован. |
| Новое открытие учёных о спинном мозге | Повреждения спинного мозга представляют собой серьезную медицинскую проблему, часто означающую паралич и необратимую функциональную потерю для пострадавших. |
Нейрохирурги ВКО поделились опытом имплантации нейростимулятора в спинной мозг
Подробнее об этих вопросах будет рассказано в следующей части статьи. Программная составляющая кодирует и модулирует сигналы. Впоследствии они отправляются к имплантируемому генератору импульсов. Имплантируемый генератор импульсов общается с пояснично-крестцовым отделом позвоночника с помощью 16 электродов. Они выполняют селективную активацию скелетной мускулатуры. Кортикальный имплантат состоит из 2 блоков по 64 электрода. Носимый процессор выступает электрическими мозгами системы. Многие сложные процедуры обработки данных выполняются именно этой частью нейроимплантата. Здесь видны данные МРТ. Красным обозначены кортикальные поля, ответственные за движение.
Справа можно увидеть две круглые структуры. Так выглядят кортикальные имплантаты, «сидящие» на головном мозге. Для эффективной установки спинального имплантата нужно знать особенности индивидуальной анатомии. Красными прямоугольниками обозначены 16 электродов, стоящие на уровне 11 грудного и 1 поясничного позвонка. Мозговая бионика имеет свои особенности. Организм воспринимает имплантат как чужеродного агента, запуская реакции воспаления. Этот недостаток обходится путём использования биологически инертных материалов. Иридий, титан и платина относятся именно к ним. Следующий вопрос: как обеспечить бесперебойное питание электроники и её связь с внешней гарнитурой?
Провода использовать нельзя. Любая магистраль, идущая к мозгу через кости черепа и твёрдую оболочку, будет выступать открытыми воротами для инфекции. Инженерная проблема была решена с помощью двух антенн, спрятанных в силиконовый кожух. Первая, использующая частоту в 13,56 МГц, питает имплантированную электронику по механизму индуктивной связи. Похожим образом работают беспроводные зарядки современных смартфонов. Напомним, что электрическое и магнитное поле не существуют друг без друга. Это всё грани единого электромагнитного поля. При прохождении электрического тока через индукционную катушку появляется магнитное поле. Одновременно с этим параллельно ему формируется электрическое поле.
Параллельно электрическому полю возникает магнитное — и так со скоростью света в бесконечность. Технически продвинутый читатель уже догадался, что речь идёт о волне. Живые ткани прозрачны для многих видов электромагнитных волн. Естественно, их можно и нужно ловить, как это делают имплантированные модули нейростимулятора. Вторая, ультравысокочастотная антенна на 405 МГц, общается с базовой станцией и блоком обработки данных в режиме реального времени. Таким образом сигналы с коры попадают на компьютерную периферию, где осуществляется интерпретация нервных импульсов на язык электроники, а также «предсказываются» будущие движения. Подробнее о том, как это происходит, будет сказано чуть ниже. Программное обеспечение процессора анализирует декодированные сигналы с коры головного мозга. Серьёзная проблема всей бионики — это шум.
Нервная система порождает огромное количество сигналов, и далеко не каждый из них имеет отношение к делу. Прежде чем декодировать сигнал, следует сперва отделить «мух от котлет». Алгоритмы потоковой обработки данных сортируют поступившую информацию согласно её релевантности. За счёт использования современных материалов и правильного исполнения нейрохирургической операции величина входного приведённого шума составляет всего лишь 0,7 мкВ по среднеквадратичному отклонению. Схожие системы применяют для стимуляции головного мозга у пациентов, страдающих болезнью Паркинсона. Научная группа модифицировала устройство, добавив к нему модули беспроводной связи. Задержка между импульсом с головного мозга и эпидуральной стимуляцией составляет 100 мс. С учётом того, что технология предназначена для восстановления привычных движений, такой «лаг» не выглядит слишком долгим. В конце концов, речь идёт не о спортивных рекордах, а возможности встать с койки.
Аппаратный и программный модуль работают как единая интегрированная цепочка. Между головным и спинным мозгом образуется цифровой мост. Последний участник звена — имплантируемый генератор импульсов Specify 5-6-5, состоящий из массива на 16 электродов. Корковые сигналы проходят через процедуры модуляции, преобразуясь в аналоговые команды. Имплантат проводит их к задним корешкам спинного мозга. Уже оттуда сформированная команда достигает мышц нижних конечностей. Программная часть. Аспекты декодирования Электрическую активность сенсомоторной коры головного мозга регистрируют по 32 каналам с частотой 586 Гц. Диапазоном полосовой фильтрации стал промежуток между 1 и 300 Гц.
Именно в нём скрыты данные, необходимые для иннервации нижних конечностей. Как выявить намерение к движению? Эту работу выполняет алгоритм рекурсивной экспоненциально-взвешенной мультилинейной модели марковского переключения. В её состав входит классификатор скрытой марковской модели и набор независимых регрессионных моделей. При возникновении намерения к движению происходит активация сенсомоторной коры головного мозга, которую возможно считать с помощью электродов. Каждая из регрессионных моделей осуществляет контроль над целыми группами степеней свободы конечностей. Дело в том, что нога или рука — не просто рычаг. В своей работе он подчиняется законам биомеханики. Любое движение возможно лишь при согласованной работе множества звеньев.
К ним относят суставы, мышцы, сухожилия и сенсорную иннервацию от механо- и проприорецепторов. Человек не смотрит на ноги, когда ходит. Мы и так знаем, какое положение занимает тело. Мы спокойно выполняем движения вслепую, не полагаясь на зрение.
ВАЖНЫЕ МОМЕНТЫ: Травматическое повреждение спинного мозга - это сложное и разрушительное состояние, которое приводит к долгосрочному неврологическому дефициту с глубокими физическими, социальными и профессиональными последствиями, приводящими к снижению качества жизни, особенно у пациентов с тяжелыми последствиями. Изначальное лечение травматических повреждений спинного мозга требует комплексной междисциплинарной помощи для устранения потенциально катастрофических мультисистемных последствий.
Текущие усилия направлены на оптимизацию и адаптацию изначальных подходов к лечению и разработку эффективных методов лечения для нейропротекции и нейрорегенерации для улучшения долгосрочного функционального восстановления. Алгоритм принятия решения об иммобилизации и методах визуализации пациентов, перенесших травматическое повреждение шейного отдела спинного мозга.
При проведении предыдущих экспериментов способность двигаться к животным не возвращалась. Ученые считают, что новая методика поможет и парализованным людям, потерявшим подвижность после травм. Впрочем, пока о тестировании этого подхода на людях говорить преждевременно. В ближайшее время авторы планируют исследовать разработанную ими технологию на более крупных животных.
Внимание к этой теме объяснимо тем, что каждый год различные травмы спинного мозга в мире получает порядка 500 тысяч человек.
При частичном травмировании спинного мозга в месте повреждения прекращается передача нервного сигнала. Чаще всего для устранения боли и снятия воспаления применяются различные фармацевтические препараты, хотя не всегда они приносят облегчение пациентам. Она подчеркнула, что поскольку терапевтических методов эффективного восстановления нервной ткани спинного мозга не существует, перспективной видится разработка изделий, имплантируемых в острую фазу травмы. Сейчас авторы изделия уже создали наноструктурированные каркасы, состоящие из резорбируемого полимера.
Ученые КФУ разработали новый метод восстановления спинного мозга
Препарат, разработанный на базе стволовых клеток, может стать значимым лечебным средством для пострадавших от травм спинного мозга и в дальнейшем - для пациентов с инсультами. Предполагается, что российский препарат может быть представлен на рынке уже в 2025 году, оказавшись на переднем крае борьбы с такими серьезными состояниями.
Ученые считают, что новая методика поможет и парализованным людям, потерявшим подвижность после травм. Впрочем, пока о тестировании этого подхода на людях говорить преждевременно. В ближайшее время авторы планируют исследовать разработанную ими технологию на более крупных животных. Восстановление спинного мозга актуально и в свете готовящийся первой в мире трансплантации головы.
При проведении предыдущих экспериментов способность двигаться к животным не возвращалась. Ученые считают, что новая методика поможет и парализованным людям, потерявшим подвижность после травм. Впрочем, пока о тестировании этого подхода на людях говорить преждевременно. В ближайшее время авторы планируют исследовать разработанную ими технологию на более крупных животных.
По окончании эксперимента животные начали ходить, передает The Times of Israel Пересадка импланта вылечила около 80 процентов мышей с хроническим параличом. А животные, у которых обездвиженность наблюдалась с недавнего времени, выздоровели на 100 процентов. Ученые надеются, что клинические испытания их разработки начнутся в течение нескольких лет. В будущем она может помочь людям, прикованным к кровати или коляске.
Ученые создали имплант спинного мозга — он вылечил 80 процентов случаев хронического паралича мышей
| Вводимый через шприц имплант восстановил подвижность у мышей с параличом | Врачи соединили мозг парализованного человека со спинным в обход повреждённого участка — он начал ходить Они вживили ему несколько имплантов, которые образовали беспроводную связь между головным и спинным мозгом Новости Несколько имплантов. |
| Вводимый через шприц имплант восстановил подвижность у мышей с параличом | Российские новости. |
| Нейрохирурги ВКО поделились опытом имплантации нейростимулятора в спинной мозг | Статья Спинной мозг, Травмы, Выпущено вживляемое в тело устройство для реабилитации людей с травмами спинного мозга, Вышло портативное устройство для поддержки дыхания пациентов с травмами спинного мозга. |
| Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19 - новости медицины | Здесь Технологии Долголетия публикуют наиболее важные и актуальные новости о продлении жизни человека и событиях, связанных с этой тематикой. |
| Science: Ученые заставили мышей пойти после повреждения спинного мозга - Вести Московского региона | Спинной мозг новости. |
Science: Ученые заставили мышей пойти после повреждения спинного мозга
До начала разработки импланта изначально они обнаружили новое место для стимуляции, которое располагается очень близко к важнейшим мотонейронам спинного мозга и одновременно доступно без хирургического вмешательства. «Функциональность имплантов спинного мозга была изучена с использованием тестов in vivo на лабораторных животных, которые показали высокую эффективность предлагаемой технологии для мониторинга и стимуляции нейрональной активности у млекопитающих». Суть заключается в многоуровневой стимуляции спинного мозга в сочетании со специальными упражнениями. Ученые предложили чаще использовать нейростимуляцию спинного мозга электричеством с помощью небольшого вживляемого стимулятора. MedAboutMe Новости. Целью исследователей было заставить расти в нужном направлении аксоны – отростки нервных клеток, которые и составляют спинной мозг.
Человеческому мозгу вернули контроль над парализованными ногами
| Ученые из Израиля успешно провели первую в мире 3D-трансплантацию тканей спинного мозга человека | Спинной мозг был полностью просмотрен, в результате нами был поставлен диагноз – острый миелит, – рассказала врач-невролог Кировской областной детской клинической больницы Ирина Крутихина. |
| Спинной мозг также может обучаться и запоминать | Ученые предложили чаще использовать нейростимуляцию спинного мозга электричеством с помощью небольшого вживляемого стимулятора. |
| Ученым удалось срастить поврежденный спинной мозг | MedAboutMe | Теперь же с помощью цифрового моста — электродов, помещаемых между спинным мозгом и позвоночником и имитирующих сигналы, которые поступают от головного мозга — был совершен прорыв в медицине. |
| Спинной мозг. Секреты наружного строения | Человеку с травмой шейного отдела спинного мозга имплантировали электроды в головной и спинной мозг, чтобы заменить разорванные нейронные связи «цифровым мостом» — BSI (brain-spine interface). |
| Главный онколог «СМ-Клиника» об опухолях спинного мозга | Спинной мозг новости восстановления. |
Человеческому мозгу вернули контроль над парализованными ногами
Все новости Лента новостей Hardware Software События в мире В мире игр IT рынок Новости сайта. MedAboutMe Новости. Целью исследователей было заставить расти в нужном направлении аксоны – отростки нервных клеток, которые и составляют спинной мозг. Читайте самые интересные и обсуждаемые посты по теме Спинной мозг.
В России проведена операция по установке нейростимулятора в спинной мозг
Ученые-медики вживляют "умный" имплантат в поврежденный участок спинного мозга, из-за которого происходит паралич нижних конечностей. Главная» Новости» Спинной мозг новости. Новости Казахстана. Новости. Тематики.
Прорыв в лечении поврежденного спинного мозга
Пациент делится, что последние три года от жутких болей не мог ночью спать, а обезболивающие препараты перестали действовать. Сейчас, после операции его состояние улучшилось, вернулось качество жизни. Напомним, ранее мы писали о том, что врачи инновационного отделения ВКО Специализированного медицинского центра выполнили уникальную операцию на спинном мозге установив пациентке 47 лет нейростимулятор в спинной мозг, которую на протяжении многих лет мучили нестерпимые боли. Нейростимулятор помог ей от них избавиться. До его установки она перенесла несколько сложных операций.
В рамках мастер-класса были выполнены также несколько видов высокотехнологичных вмешательств, к примеру, пациентке с угрозой ишемического инсульта было выполнено экстра интро краниальное шунтирование.
Ru" ведущий научный сотрудник OpenLab "Генные и клеточные технологии" КФУ, руководитель научной группы "Молекулярные и клеточные механизмы нейрорегенерации" Яна Мухамедшина. Эффективность метода была установлена при эксперименте, в ходе которого была смоделирована контузионная травма спинного мозга у свиньи на уровне 11-го грудного позвонка. По словам ученых, такая травма соответствует повреждению, которое встречается в клинических условиях при переломе позвонка и смещении его отломков в сторону спинномозгового канала. Кроме того, авторы метода учли, что пациент обычно не сразу попадает на операционный стол, поэтому у него успевают сформироваться компрессия спинного мозга отломками позвонков и гематома. Исследователи ввели свинье две инъекций везикул: первую сделали через одну неделю после травмы, вторую - через три.
У большей части из них были когнитивные нарушения.
Все испытуемые перенесли коронавирус в легкой форме, им не потребовалась госпитализация. Средний возраст участников с когнитивными симптомами составил 48 лет по сравнению с 39 годами в контрольной группе. У пациентов с «мозговым туманом» ученые обнаружили в образцах повышенный уровень белка, что говорит о воспалении в мозгу. Также и в крови, и в спинномозговой жидкости исследователи нашли антитела: это говорит о том, что процесс системный, то есть протекает во всем организме.
Внимание к этой теме объяснимо тем, что каждый год различные травмы спинного мозга в мире получает порядка 500 тысяч человек. При частичном травмировании спинного мозга в месте повреждения прекращается передача нервного сигнала. Чаще всего для устранения боли и снятия воспаления применяются различные фармацевтические препараты, хотя не всегда они приносят облегчение пациентам. Она подчеркнула, что поскольку терапевтических методов эффективного восстановления нервной ткани спинного мозга не существует, перспективной видится разработка изделий, имплантируемых в острую фазу травмы. Сейчас авторы изделия уже создали наноструктурированные каркасы, состоящие из резорбируемого полимера.
Новое открытие учёных о спинном мозге
Симптомы опухоли спинного мозга у взрослых Нет типичных или характерных симптомов только для опухоли, все признаки могут имитировать и другие болезни, особенно на ранних стадиях. Поэтому стоит обращаться к врачу, чтобы определить или исключить проблему при следующих жалобах. Болевой синдром. Наиболее частым проявлением опухоли становится боль, которая возникает в области позвоночника, где начала свой рост опухоль. В ранней стадии боль может быть лёгкой или более сильной, но выраженных неврологических симптомов при этом нет. По мере прогрессирования опухоли возникают расстройства чувствительности и движения, боль становится сильнее на фоне кашля или резких движений, чихания, физической нагрузки, ночью и при движениях, наклонах головы. Двигательные расстройства. Возможна также слабость мышц, которая возникает в сочетании с расстройствами чувствительности, явления атрофии мышц, резкие и внезапные ее сокращения, подергивания мышечных групп, которые расслаблены.
Расстройства чувствительности. Иногда болевых ощущений нет, но могут страдать поверхностная чувствительность, на фоне сохранения глубокого тактильного чувства. Пациент может не ощущать боль, температуру, прикосновения, но воспринимает давление, вибрации.
В одной группе, которая совсем недавно получила травму, имплантат успешно устранил разрыв в спинном мозге, что позволило 100 процентам мышей полностью восстановить работу задней лапы после процесса реабилитации.
В другой группе, которая была травмирована шестью неделями ранее, процент успеха составил около 80 процентов - в этом случае перед установкой имплантата пришлось удалить рубцовую ткань, образовавшуюся в месте травмы. У пациента извлекается ткань сальника. Затем отделяются клетки и ЭЦМ. Затем iPSCs заключаются в гидрогель на базе сальниковой сумки, чтобы создать имплантаты стволовых клеток.
Имплантаты подвергаются 30-дневному процессу дифференцировки, который имитирует эмбриональное развитие СК. Полученные имплантаты нейронов СК, являются полностью аутологичными, и могут быть имплантированы пациенту. Дифференцированные имплантаты моторных нейронов СК сначала были охарактеризованы in vitro.
Сосудистые стенки выпячиваются, сдавливают нервные структуры, спинной мозг, вызывают кровоизлияние, ишемию. Сосуды спинного мозга Пороки развития: Диастематомиелия — наследственное заболевание спинного мозга, при котором продольная перегородка расщепляет спинной мозг на две части, содержащих центральный канал. Проявляется подкожными липомами, гемангиомами, оволосением поясницы. Грудная клетка деформируется, нарушается осанка, походка, длина конечностей, возникают парезы ног, мышечная слабость, боли в спине.
Диастематомиелия: A - патологическое состояние, B - здоровое состояние Дермальный синус — свищевой ход, через который нервные структуры спинного мозга сообщаются с кожей. Аномалия врожденная, проявляется углублениями, повышенным оволосением зон, пигментацией, парезом нижних конечностей, абсцессами, нарушением функций тазовых органов. Дермальный синус Синдром фиксированного спинного мозга: врожденные аномалии, опухоли или травмы вызывают фиксацию каудального отдела спинного мозга. Проявляется кожными симптомами на пояснице, нарушением работы органов таза, двигательной функции и чувствительности ног. Синдром фиксированного спинного мозга Лечение Лечение заболеваний спинного мозга предполагает преимущественно хирургическое вмешательство. Нейрохирурги Центра проводят следующие нейрохирургические операции. Пороки развития решаем устранением диастомиелиии, иссечением дермального синуса.
Для хирургического лечения спинномозговых компрессий применяем методику ламинопластики. Для решения проблемы новообразований предусмотрена биопсия и удаление опухолей максимально щадящим способом. Болезни сосудов спинного мозга оперируем способом удаления фистул и эмболизацией мальформаций. Шейная ламинопластика Почему болезни спинного мозга в СПб предпочитают лечить в нашем Центре?
В новой статье, опубликованной в Nature , исследователи пишут, что им удалось сделать «стимуляторные» движения более естественными, более произвольными, так что человек, например, теперь мог подняться по ступенькам.
Ходьбу сделали более естественной, поручив контроль над стимулирующим имплантатом головному мозгу. Правда, в головной мозг тоже пришлось вживить имплантат, точнее, два имплантата с 64 электродами, которые считывали импульсы из двигательных зон коры. Сигналы беспроводным образом передавались на гарнитуру, прикреплённую к голове, с неё — на лэптоп в рюкзаке за спиной. Лэптоп расшифровывал сигнал из головного мозга, чтобы стало понятно, о каком движении он думал. Дальше уже спинномозговому имплантату отправлялась информация, на какие мышцы нужно подействовать, чтобы совершить запланированное движение.
Считыванием сигналов из мозга и перевод их в понятные алгоритмические команды занимаются нейрокомпьютерные интерфейсы. Здесь нейрокомпьютерный интерфейс соединили со спинномозговым имплантатом, и вместе они продублировали исходное спинномозговое соединение, повреждённое травмой. На то, чтобы освоиться с новой системой, понадобилось сорок тренировок, после чего доброволец с двумя имплантатами начал двигаться более естественно и в произвольном ритме. Теперь он мог, например, садиться в машину и выходить из неё, и даже, как было сказано, подниматься и спускаться по лестнице. Благодаря тому, что электростимуляция спинного мозга теперь была под контролем пусть и опосредованным мозга головного, движения в щиколотках, коленях и тазобедренных суставах стали более точными хотя нельзя сказать, что человек стал двигаться абсолютно свободно — движения даются всё-таки с определённым усилием.