Protezat e të ardhmes. Derisa sa afër mund të afrohet një protezë me një gjymtyr të vërtetë?

Protezat e të ardhmes. Derisa sa afër mund të afrohet një protezë me një gjymtyr të vërtetë?

Rindërtimi i nervave motorik dhe sensorik (TMSR) është një procedurë kirurgjikale për pacientët me amputacione ku nervat e gjymtyrëve të mbetura rindërtohen, në mënyrë që t’i përshtaten ato me një protezë gjymtyre duke lejuar kontroll pothuasje natyral. Nga ndërtimi i saj, TMSR ndryshon mënyrën se si truri përpunon kontrollin motorik dhe sinjalin somatosensor; megjithatë mekanizmat e detajuar të trurit nuk janë hetuar më parë dhe suksesi i protezave të TMSR do të varet nga aftësia jonë për të kuptuar mënyrat se si truri i riformon këto rrugë. Tani, shkencëtarët e EPFL kanë përdorur fushë ultra-të lartë 7 Tesla fMRI për të treguar se si TMSR prek zonat e gjymtyrëve të sipërme në trurin e pacientëve me amputime, veçanërisht në korteksin motorik primar dhe korteksin somatosensor dhe rajonet që përpunojnë funksionet më komplekse të trurit. Gjetjet janë botuar në Brain.

Por si arrin truri të ckodifikoj dhe të integrojë kontaktet e tilla artificiale dhe lëvizjet e gjymtyrëve protezë? Si ndikon kjo në aftësinë tonë për të integruar dhe kontrolluar më mirë protezën? Arritja dhe rregullimi i një kontrolli të tillë varet nga njohja se si truri i pacientit ri-harton rrugët e ndryshme motorike dhe somatosensoriale në korteksin motorik dhe në korteksin somatosensor.

Laboratori i Olaf Blanke në EPFL në bashkëpunim me Andrea Serino në Spitalin Universitar të Lozanës dhe ekipet e klinikanëve dhe studiuesve në Zvicër dhe jashtë vendit kanë përcaktuar me sukses këto ndryshime në korteksin e tre pacientëve me gjymtyrë të sipërme të amputuara që kishin pësuar TMSR dhe ishin përdorues të suksesshëm të gjymtyrëve proteze të zhvilluara nga Todd Kuiken dhe grupi i tij në Institutin e Rehabilitimit të Çikagos.

Shkencëtarët përdorën rezonancë magnetike 7T (fMRI), një teknikë që mat aktivitetin e trurit duke zbuluar ndryshimet në rrjedhën e gjakut në të. Kjo u dha atyre një pasqyrë të pashembullt të organizimit kortical të korteksit motorik dhe somatosensor të secilit pacient.

Çuditërisht, studimi tregoi se hartat e korteksit motorik të gjymtyrëve të amputuara ishin të ngjashme për sa i përket shtrirjes, forcës dhe topografisë me individët pa amputim të gjymtyrëve, por ishin të ndryshme nga pacientët me amputime që nuk pranonin TMSR, por po përdorën proteza standarde. Kjo tregon ndikimin unik të procedurës kirurgjikale TMSR në hartën motorike të trurit.

Hartat somatosensoriale tregoj se truri kishte ruajtur organizimin origjinal topografik, edhe pse në një shkallë më të ulët sesa në subjekte të shëndetshme. Për më tepër, kur heton lidhjet në mes hartave të gjymtyrëve të sipërme në të dyja kortetet, studiuesit gjetën lidhje normale në pacientët e TMSR, të cilat ishin të krahasueshme me subjektet e shëndetshme. Megjithatë, ruajtja e hartave origjinale ishte e ulët në pacientët jo-TMSR, duke treguar se procedura TMSR ruan lidhje të forta funksionale midis ndjeshmërisë dhe korteksit motorik.

Studimi gjithashtu tregoi se TMSR ka ende nevojë për përmirësim: lidhjet midis korteksit shqisor dhe motorik me rajonet e mishërimit të nivelit të lartë në korteksin fronto-parietal ishin po aq të dobëta në pacientët TMSR si në pacientët jo-TMSR dhe ndryshonin në lidhje me subjektet e shëndetshme.

Kjo sugjeron që, megjithë mundësimin e performancës së mirë motorike, gjymtyrët artificiale të TMSR-së ende nuk lëvizin dhe ndihen si gjymtyrë e vërtetë dhe ende nuk janë të koduar nga truri i pacientit si një gjymtyrë e vërtetë. Shkencëtarët konkludojnë se protezat e ardhshme TMSR duhet të zbatojnë reagime sistematike somatosensoriale të lidhura me lëvizjet robotike të duarve, duke u mundësuar pacientëve të ndjejnë pasojat shqisore të lëvizjeve të gjymtyrëve artificiale të tyre.

Zbulimet mundësuan hetimin e detajuar imazherik të trurit në pacientët me gjymtyrë bionike bazuar në proteza TMSR, dhe tregojnë se rezonanca magnetike 7 Tesla fMRI është një mjet i jashtëzakonshëm për të studiuar hartat motorike dhe somatosensore në pas amputimit e gjymtyrëve të sipërme.

Përveç kësaj, gjetjet sugjerojnë se TMSR mund të kundërveprojë ndaj plasticitet në korteks qe ndodh pas humbjes së një gjymtyre. Sipas autorëve, kjo mund të ofrojë njohuri të reja në natyrën dhe reverzibilitetin e plasticitetit kortikal në pacientët me amputacione dhe lidhjen e saj me sindromën e dhimbjes së gjymtyrëve fantazëm (Pacientët me amputacione ndiejnë dhimbje, kruajtje në gjymtyrën e tyre që është amputuar).

Së fundmi, studimi tregon gjithashtu se ka nevojë për përparime të mëtejshme inxhinierike, siç është integrimi i reagimeve somatosensoriale në protezën aktuale që mund të mundësojë lëvizjen dhe ndjeshmërinë si gjymtyrë normale.