Implan mikro dapat mengembalikan posisi berdiri dan berjalan – Sains Terkini

Ketika Vivian Mushahwar pertama kali mendaftar ke sekolah pascasarjana, ia menulis tentang idenya untuk memperbaiki kelumpuhan dengan memasang kembali sumsum tulang belakang.

Hanya setelah dia diterima dalam program bioteknologi itulah insinyur listrik muda mengetahui idenya yang sebenarnya memicu tawa.

"Kupikir, hei aku bisa memperbaikinya, itu hanya kabel," kata Mushahwar. "Ya, well, itu bukan hanya kabel. Jadi aku harus belajar biologi di sepanjang jalan."

Butuh Mushahwar banyak pekerjaan selama dua dekade di University of Alberta, tetapi Ketua Penelitian Kanada di Restorasi Fungsional masih terpaku pada mimpi membantu orang berjalan lagi. Dan berkat implan tulang belakang listrik yang dipelopori di laboratoriumnya dan bekerja dalam pemetaan sumsum tulang belakang, mimpi itu bisa menjadi kenyataan dalam dekade berikutnya.

Karena sumsum tulang belakang yang terluka mati kembali, itu bukan hanya masalah menyambungkan kembali kabel. Dibutuhkan tiga prestasi Hercules. Anda harus menerjemahkan sinyal otak. Anda harus mencari tahu dan mengendalikan sumsum tulang belakang. Dan Anda harus membuat kedua belah pihak berbicara lagi.

Orang cenderung berpikir otak melakukan semua pemikiran, tetapi Mushahwar mengatakan sumsum tulang belakang memiliki kecerdasan bawaan. Rantai jaringan motorik dan sensorik yang kompleks mengatur segala sesuatu mulai dari bernapas hingga usus, sedangkan kontribusi batang otak pada dasarnya adalah "pergi!" dan "lebih cepat!" Sumsum tulang belakang Anda tidak hanya menggerakkan otot, itu memberi Anda gaya berjalan alami Anda.

Peneliti lain telah mencoba berbagai cara untuk memulihkan gerakan. Dengan mengirimkan impuls listrik ke otot-otot kaki, orang bisa berdiri atau berjalan lagi. Tetapi efeknya sangat mekanis dan tidak terlalu efektif. Penelitian Mushahwar telah berfokus pada memulihkan fungsi tubuh bagian bawah setelah cedera parah menggunakan implan tulang belakang kecil. Kabel listrik seperti rambut terjun jauh ke materi abu-abu tulang belakang, mengirimkan sinyal listrik untuk memicu jaringan yang sudah tahu bagaimana melakukan kerja keras.

Dalam sebuah makalah baru di Laporan Ilmiah, tim memamerkan peta untuk mengidentifikasi bagian mana dari sumsum tulang belakang yang memicu pinggul, lutut, pergelangan kaki dan kaki, dan area yang menyatukan gerakan. Pekerjaan ini telah menunjukkan bahwa peta tulang belakang sangat konsisten di seluruh spektrum hewan, tetapi pekerjaan lebih lanjut diperlukan sebelum pindah ke percobaan manusia.

Implikasi pindah ke pengaturan klinis manusia akan besar, tetapi harus mengikuti pekerjaan lebih lanjut yang perlu dilakukan pada hewan. Mampu mengendalikan berdiri dan berjalan akan meningkatkan kesehatan tulang, meningkatkan fungsi usus dan kandung kemih, dan mengurangi borok tekanan. Ini dapat membantu mengobati penyakit kardiovaskular – penyebab utama kematian bagi pasien sumsum tulang belakang – sambil meningkatkan kesehatan mental dan kualitas hidup. Bagi mereka dengan cedera tulang belakang yang kurang parah, implan bisa menjadi terapi, menghilangkan kebutuhan selama berbulan-bulan rezim terapi fisik yang melelahkan yang memiliki keberhasilan yang terbatas.

"Kami pikir stimulasi intraspinal itu sendiri akan membuat orang mulai berjalan lebih lama dan lebih lama, dan mungkin bahkan lebih cepat," kata Mushahwar. "Itu dengan sendirinya menjadi terapi mereka."

Kemajuan dapat bergerak dengan kecepatan yang luar biasa, namun seringkali lambat sekali.

"Ada ledakan pengetahuan dalam ilmu saraf selama 20 tahun terakhir," kata Mushahwar. "Kita berada di ujung penggabungan manusia dan mesin."

Mengingat sifat pendanaan tambahan dan penelitian, jadwal waktu yang realistis untuk jenis kemajuan ini mungkin mendekati satu dekade.

Mushahwar adalah direktur SMART Network, sebuah kolaborasi lebih dari 100 U ilmuwan dan pembelajar A yang dengan sengaja memecahkan silo disipliner untuk memikirkan cara-cara unik untuk mengatasi cedera dan penyakit saraf. Itu berarti bekerja dengan para peneliti seperti ahli ilmu saraf Kathryn Todd dan ahli biokimia Matthew Churchward, keduanya di departemen psikiatri, untuk menciptakan kultur sel tiga dimensi yang mensimulasikan pengujian elektroda.

Langkah selanjutnya adalah menyempurnakan perangkat keras – miniaturisasi stimulator implan – dan mengamankan persetujuan Health Canada dan FDA untuk uji klinis. Penelitian sebelumnya telah mengatasi masalah menerjemahkan sinyal otak dan niat menjadi perintah ke implan intraspinal; namun, implan intraspinal generasi pertama akan membutuhkan pasien untuk mengontrol berjalan dan bergerak. Implan di masa depan dapat mencakup koneksi ke otak.

Itu adalah tujuan yang sama yang dimiliki Mushahwar beberapa dekade lalu. Kecuali sekarang ini bukan lagi ide yang menggelikan.

"Bayangkan masa depan," kata Mushahwar. "Seseorang hanya berpikir dan perintah ditransmisikan ke sumsum tulang belakang. Orang-orang berdiri dan berjalan. Ini adalah mimpi."

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.