Valikko
Tiede

”Aivo-kone” palautti aistimuksia kauan sitten halvaantuneiden raajoihin – ”Emme osanneet ennustaa näin yllättävää tulosta”

Vuoden harjoittelun jälkeen jopa yli kymmenen vuotta sitten halvaantunut pystyi osin hallitsemaan jalkojensa lihaksia.

Kaksi vuotta sitten jalkapallon MM-kisojen avauspotkun vetäisi brasilialainen Julian Pinto.

Poikkeuksellista tyylinäytteessä oli se, että Pinto on alaraajahalvaantunut. Hän käskytti jalkojaan niin kutsutun aivo–kone-liittymän ja tukipuvun avulla.

Pinton saavutus oli kansainvälisen The Walk Again -tutkimusyhteisön ansiota. Siinä on mukana yli sata tutkijaa 35 maasta.

Nyt ryhmällä on taas uutisoitavaa: se on julkaissut ensimmäisen kliinisen tutkimuksensa, ja lupaavin tuloksin. Vuoden treeni nosti yli 10 vuotta sitten halvaantuneen potilaan tuettuna jaloilleen.

Tutkimukseen osallistui kahdeksan alaraajahalvaantunutta henkilöä, joita kuntoutettiin aivo–kone-menetelmällä tammi–joulukuussa 2014.

Vuoden harjoittelun jälkeen jokaisen koehenkilön jalkojen tunto oli osin palautunut – he pystyivät tuntemaan kosketusta ja kipua – ja he kykenivät myös osittain hallitsemaan selkäydinvammansa alapuolisia lihaksia.

Useimmilla parani myös virtsarakon hallinta sekä suoliston toiminta. He eivät joutuneet enää turvautumaan jatkuvasti katetriin, mikä vähensi tulehdusten riskiä.

Tulehdukset ovat halvauspotilailla yleisiä, ja johtavat jopa kuolemaan.

”Emme osanneet ennustaa näin yllättävää tulosta, kun aloitimme projektin”, sanoo tutkimusta vetänyt neurotieteilijä Miguel Nicolelis Duken yliopistosta.

”Kun aivo–kone-liittymä keksittiin 1990-lopulla, oletus oli, että se pystyy korkeintaan palauttamaan potilaiden liikkuvuuden keinotekoisesti – siis että he kykenevät ohjaamaan proteesiraajoja tai tukirankoja aivosignaaliensa avulla.”

”Emme odottaneet, että kun potilas käyttää näitä laitteita pitkän aikaa, hänen omat hermosolunsa saattavat elpyä ja palauttaa sellaisia toimintoja, jotka on menetetty kauan sitten”, Nicolelis täsmentää Alberto Santos Dumont -laboratorion tiedotteessa. Käytännön työ toteutettiin laboratorion neurologisessa kuntoutuskeskuksessa.

Vastaavaa palautumista ei ole koskaan aiemmin raportoitu useita vuosia aiemmin halvaantuneissa potilaissa, Nicolelis huomauttaa.

Kuntouksen alkaessa yksi koehenkilöistä oli halvaantunut kolme vuotta sitten, viisi yli viisi vuotta sitten ja kaksi yli kymmenen vuotta sitten.

Monen tila koheni seitsemän kuukautta harjoitusten aloittamisesta. Vuoden päästä neljän potilaan tuntoaisti ja lihaskontrolli olivat parantuneet niin, että lääkärit päivittivät heidän diagnoosinsa täydellisestä halvauksesta osittaiseksi.

Rajuimman muutoksen koki 32-vuotias nainen, joka oli ollut halvaantuneena 13 vuotta. Kun kuntoutus aloitettiin, hän ei kyennyt nousemaan pystyyn edes tukien avulla.

Harjoittelun edetessä hän pystyi jopa kävelemään apuvälineiden ja avustajan tukemana. 13 kuukauden päästä hän liikkui itse kävelytelineen avulla, kun hänen kehoaan kannateltiin valjailla.

Nicolelis kollegoineen uskoo, että viikottainen aivo-kone-treeni pistää vipinää sellaisiin selkäkäytimen hermosyihin, jotka ovat selvinneet onnettomuudesta – mikä se sitten ikinä olikaan.

“Aiempi tutkimus on osoittanut, että monilla potilailla, joilla diagnosoidaan täydellinen halvaus, voi olla joitakin ehjiä hermosoluja jäljellä selkäytimessä”, Nicolelis sanoo.

Hänen mukaansa sitkeä aivoharjoittelu saattaa saada nämä toimettomina horrokseen vaipuneet hermot heräämään. Ne alkavat taas kuskata signaaleja liikeaivokuorelta selkäytimeen.

Tutkimuksessa koehenkilöt käyttivät vähintään kaksi tuntia viikossa aivo–kone-liittymää tai laitteita, joita he ohjasivat omien aivosignaaliensa avulla. Ensimmäiseksi he opettelivat hallitsemaan avatariaan eli itseään esittäviä virtuaalihahmoja.

Potilailla oli lakki, johon oli kiinnitetty 11 elektrodia. Ne rekisteröivät koehenkilöiden aivosähkökäyrää. Aluksi, kun koehenkilöitä pyydettiin kuvittelemaan, että he kävelivät virtuaaliympäristössä, tutkijat eivät havainneet signaaleja alueilla, jotka kontrolloivat jalkojen liikettä.

”Käsien liikuttaminen näkyi aivoissa, mutta alaraajat olivat ikään kuin pyyhkiytyneet pois”, Nicolelis sanoo.

Treeni kuitenkin palautti jalkojen edustuksen aivoihin: kuukausien harjoittelun päästä raajojen liikealueilla näkyi taas vipinää.

Vähitellen potilaat siirtyivät virtuaalitodellisuudesta haastavampiin laitteisiin, jotka vaativat enemmän asennonhallintaa, tasapainoa ja käsiä. He tekivät myös harjoitteita, joissa käytettiin robotiikkaa, kuten Pinton käyttämään tukipukua.

Osallistujat hyödynsivät myös niin kutsuttua haptista palautetta, joka stimuloi aivoja lisää. Haptiikassa käytetään avuksi muun muassa värinää. Kun avatar esimerkiksi käveli rannalla, potilas tunsi erilaista painetta käsivarrellaan kuin silloin, kun hänen hahmonsa käveli ruoholla tai asfaltilla.

”Aistimusten avulla aivot muodostavat tunteen, että potilas kävelee itse. Syntyy illuusio, että hän liikuttaa jalkojaan. Uskomme, että tämä ruokkii aivojen plastisuutta”, Nicolelis selittää.

Lähes kaikki tutkimukseen osallistuneet potilaat ovat jatkaneet kuntoutusta nyt yli kaksi vuotta. Nicolelis kollegoineen aikoo julkaista jatkotutkimuksen heidän kehityksestään.

He aikovat myös selvittää uudessa hankkeessa, tuottaako aivo–kone-liittymätreeni vielä parempia tuloksia, jos se aloitetaan nopeammin vammautumisen jälkeen.

Tutkimuksen julkaisi Scientific Reports.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Tiede
  • halvaantuminen

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Sompasaunassa on ahdasta, alastonta ja aitoa – ”Helsinki on paljon siistimpi kuin Tukholma”

    2. 2

      Posti lopetti kirjeiden jakamisen tiistaisin – ”En näe, että tässä tulisi ongelmaa täyttää postilain asettamaa laatuvaatimusta”

    3. 3

      Kontulan koti­hälytykset työllistävät poliisia eniten: ”Päiväsaikaan on rauhallista, kun ne kovimmat jätkät nukkuu” – HS:n hakukone kertoo, mikä työllistää poliisia kotikulmillasi

    4. 4

      Vanhat hääperinteet tuntuvat yhä useammista vaivaannuttavilta – Suvi Sahakarin häissä morsiamen sijaan ryöstettiin kakkulapiot

    5. 5

      Jaksoarvio: Game of Thronesin kakkosjaksossa koettiin koko sarjan kannalta käänteentekevä hetki

    6. 6

      Ruokatoimittaja ja viestintäyrittäjä Elina Jyväs kuoli 40-vuotiaana

    7. 7

      Työttömien työnhakijoiden määrä vähentynyt rajusti – pitkäaikaistyöttömien määrä supistunut 16,5 prosenttia

    8. 8

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    9. 9

      Sylki paljastaa, että nykyihminen on joskus paritellut tuntemattoman ihmislajin kanssa

    10. 10

      Kookosrapua ei kannata kutsua juhliin – jättimäinen otus tyhjentää pöydän ja vie kissankin

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ruokatoimittaja ja viestintäyrittäjä Elina Jyväs kuoli 40-vuotiaana

    2. 2

      Kohukenkä myytiin loppuun saman tien verkkokaupassa – suomalaisissa urheilukaupoissa Niken uutta juoksutossua ei ole ollut tarjolla

    3. 3

      Sylki paljastaa, että nykyihminen on joskus paritellut tuntemattoman ihmislajin kanssa

    4. 4

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    5. 5

      Sompasaunassa on ahdasta, alastonta ja aitoa – ”Helsinki on paljon siistimpi kuin Tukholma”

    6. 6

      Kookosrapua ei kannata kutsua juhliin – jättimäinen otus tyhjentää pöydän ja vie kissankin

    7. 7

      ”Kapitalistista logiikkaa” vastustavat talonvaltaajat eivät suostu lähtemään saaristohuvilalta – Helsingin vaihtamat uudet lukot rikottiin heti, valtaajat kieltävät koskeneensa

    8. 8

      Kontulan koti­hälytykset työllistävät poliisia eniten: ”Päiväsaikaan on rauhallista, kun ne kovimmat jätkät nukkuu” – HS:n hakukone kertoo, mikä työllistää poliisia kotikulmillasi

    9. 9

      Viisilapsisen perheen äiti Aino Kämäräinen tekee itse hammastahnansa, välttää vihannespusseja ja elää heinäkuun ilman muovia – näin sinäkin voit vähentää muovijätettäsi

    10. 10

      Käpylässä sekakäyttäjillä on valikoiva maku: vain lonkero katosi hyllyistä – ”Perinteinen viinajuoppo on näissä tapauksissa harvassa”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ole oma kesäheilasi: Näin masturboit, jos sinulla on penis

    2. 2

      Joka kolmas muistisairaus voitaisiin ehkäistä korjaamalla elintapoja – tutkijat tunnistivat yhdeksän vaaran paikkaa, jotka altistavat dementioille eri elämänvaiheissa

    3. 3

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    4. 4

      Lilli Pukka, 28, on ollut ilman parisuhdetta 10 vuotta ja järjestää ”mää-juhlat” juhlistaakseen sitä – tyytyväiset sinkut voidaan kuitenkin kokea itsekkäinä tai jopa uhkana, sanoo asiantuntija

    5. 5

      Australialaisnainen soitti hätänumeroon Yhdysvalloissa, paikalle tullut poliisi ampui hänet – omaiset vaativat vastauksia surmasta

    6. 6

      Asuntopula ajaa nuoria aikuisia Inarin metsiin – Kaisa Tikka peseytyy purossa ja käyttää jääkaappinaan kivenkoloa

    7. 7

      Ruokatoimittaja ja viestintäyrittäjä Elina Jyväs kuoli 40-vuotiaana

    8. 8

      ”Naamat” on kuin tuhannen ihmisen kotibileet – Tältä näyttää festivaalilla, joka suututti Sami Hedbergin managerin ja jonka liput myytiin loppuun ennen kuin esiintyjiä oli edes julkistettu

    9. 9

      Maistamaan pakottaminen vain pahentaa lapsen nirsoilua, ja sipulin piilottaminen ruokaan on epäreilua – lastenpsykiatri neuvoo, miten valikoivan lapsen voi saada syömään

    10. 10

      Jos alamme tuomita toisiamme kuvottavien mutta yksityisiksi tarkoitettujen sanomisten vuoksi, olemme matkalla takaisin keskiajalle

    11. Näytä lisää