Utafiti ulikuwa umeonyesha kupona kutokana na kupooza kwa kutumia mbinu ya riwaya ya teknolojia ya neva
Vertebrae katika mwili wetu ni mifupa ambayo huunda mgongo. Mgongo wetu una mishipa kadhaa ambayo hutoka kwa ubongo wetu kwenda chini hadi mgongo wa chini. Yetu uti wa mgongo ni kundi la neva na tishu zinazohusiana ambayo vertebra hii ya mgongo inajumuisha na hutoa ulinzi. Uti wa mgongo ni wajibu wa kupeleka ujumbe (ishara) kutoka kwa ubongo hadi sehemu mbalimbali za mwili wetu na kinyume chake. Kwa sababu ya maambukizi haya tunaweza kuhisi maumivu au kusonga mikono na miguu yetu. Jeraha la uti wa mgongo ni jeraha kali sana la kimwili wakati uharibifu unasababishwa na uti wa mgongo. Wakati uti wa mgongo unapata jeraha, baadhi ya mvuto kutoka kwa ubongo wetu "hushindwa" kufikishwa sehemu mbalimbali za mwili. Hii inasababisha kupoteza kabisa hisia, nguvu na uhamaji mahali popote chini ya eneo la jeraha. Na ikiwa jeraha hutokea karibu na shingo, hii inasababisha kupooza katika sehemu kubwa ya mwili. Jeraha la uti wa mgongo ni kiwewe sana na lina athari kubwa kwa maisha ya kila siku ya mgonjwa na kusababisha athari za kudumu za mwili, kiakili na kihemko.
Utafiti mpya wa kuahidi
Hivi sasa hakuna tiba ya kurekebisha uharibifu unaosababishwa na jeraha la uti wa mgongo kwani hauwezi kutenduliwa. Aina fulani za matibabu na urekebishaji husaidia wagonjwa kuishi maisha yenye matunda na ya kujitegemea. Utafiti mwingi unaendelea kwa matumaini kwamba siku moja itawezekana kutibu kabisa majeraha ya uti wa mgongo. Katika utafiti wa mafanikio timu ya wanasayansi kutoka Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne na Hospitali ya Chuo Kikuu cha Lausanne nchini Uswizi, wamebuni tiba mpya ya kuendeleza ahueni kutokana na jeraha la uti wa mgongo. Utafiti huu unaoitwa STIMO (STImulation Movement Overground) umechapishwa katika Nature1 na Hali Neuroscience2. Wanasayansi wanasema kwamba matokeo yao yanatokana na uelewa waliopata katika kuchanganua mifano ya wanyama kupitia miaka ya utafiti.
Wanasayansi walilenga kuiga tabia ya wakati halisi ya ubongo na uti wa mgongo. Washiriki katika utafiti huu walikuwa walemavu watatu ambao walikuwa wamepata majeraha ya uti wa mgongo wa kizazi na walikuwa wamepooza tangu miaka mingi (angalau minne). Wote walikuwa wamepitia urekebishaji tofauti na ingawa kulikuwa na miunganisho ya neural kwenye tovuti ya jeraha, hawakupata harakati. Baada ya kupitia itifaki mpya ya urekebishaji iliyoelezwa katika utafiti wa sasa, waliweza kutembea ndani ya muda wa wiki moja tu kwa usaidizi wa magongo au kitembea kwa miguu kuonyesha kwamba walipata udhibiti wa hiari wa misuli ya miguu ambayo ilikuwa imepooza baada ya kupata jeraha.
Tafiti zilifanikisha hili kwa 'uchochezi uliolengwa wa umeme wa seli za neva' kwenye uti wa mgongo wa mbao pamoja na tiba ya kusaidiwa na uzito. Uchochezi wa umeme wa uti wa mgongo ulifanyika kwa viwango vya juu sana vya usahihi na hii ilifanya utafiti huu kuwa wa kipekee. Kichocheo hicho kilikuwa kama mitetemo mifupi ya umeme ambayo ingekuza mawimbi na kusaidia ubongo na miguu ya washiriki waliopooza kuwasiliana vyema. Kwa kusudi hili, vipandikizi - safu ya elektrodi (elektrodi 16 kwenye jenereta ya kunde) - ziliwekwa kwenye uti wa mgongo kuruhusu watafiti kulenga misuli tofauti ya miguu ya mshiriki. Kipandikizi hiki, mashine ya ukubwa wa kisanduku cha kiberiti kilikuwa kimeundwa awali kwa ajili ya kudhibiti maumivu ya misuli. Ilikuwa changamoto ya kiteknolojia kuweza kupandikiza kifaa hiki kwa upasuaji katika maeneo mahususi kwenye uti wa mgongo. Mipangilio tofauti ya elektrodi hizi kwenye vipandikizi iliwezesha maeneo yaliyolengwa ya uti wa mgongo na kuigiza mawimbi/ujumbe ambao ulihitaji kuwasilishwa kwa ubongo ili kuweza kutembea. Kando na kichocheo cha umeme, wagonjwa pia walilazimika 'kufikiria' peke yao kuhusu kusonga miguu yao ili kuamsha miunganisho yoyote ya neuroni iliyolala.
Mafunzo
Ilikuwa muhimu kwa washiriki kuwa na wakati sahihi na eneo la kusisimua kwa umeme ili kuzalisha harakati fulani. Mipigo inayolengwa ya umeme ilitolewa na mfumo wa kudhibiti pasiwaya. Ilikuwa changamoto kwa washiriki kuzoea na kusawazisha uratibu kati ya 'nia' ya ubongo wao wenyewe kutembea na msisimko wa nje wa umeme. Jaribio lilisababisha utendakazi bora wa mfumo wa neva na kuruhusu washiriki kutoa mafunzo kwa kawaida uwezo wa kutembea ardhini kwenye maabara kwa muda mrefu. Baada ya wiki moja, washiriki wote watatu waliweza kutembea bila mikono kwa usaidizi wa kichocheo kilicholengwa cha umeme na mfumo wa usaidizi wa uzani wa mwili kwa zaidi ya kilomita moja. Hawakupata uchovu wa misuli ya mguu na ubora wao wa kukanyaga ulikuwa thabiti kwa hivyo waliweza kushiriki kwa urahisi katika vipindi virefu vya mafunzo.
Baada ya miezi mitano ya mafunzo, udhibiti wa misuli ya hiari ya washiriki wote uliboreshwa sana. Kikao kama hicho cha mafunzo cha muda mrefu na cha hali ya juu kilionekana kuwa kizuri sana kwa kudumisha unamu kwa kutumia uwezo wa asili wa mfumo wetu wa neva 'kupanga upya' nyuzi za neva na ukuaji wa miunganisho mipya ya neva. Mafunzo ya muda mrefu yalisababisha utendakazi bora na thabiti wa gari hata baada ya uhamasishaji wa nje wa umeme kuzimwa.
Masomo ya awali ambayo yalitumia mbinu za kitaalamu yamefaulu ambapo walemavu wachache waliweza kuchukua hatua chache kwa umbali mfupi kwa usaidizi wa vifaa vya kutembea mradi vichocheo vya umeme vilitolewa. Vichocheo vilipozimwa hali yao ya awali ilirudi ambapo wagonjwa hawakuweza kuwezesha harakati zozote za miguu na hii ni kwa sababu wagonjwa hawakuwa 'wamefunzwa vya kutosha'. Kipengele cha kipekee cha utafiti wa sasa ni kwamba utendaji kazi wa mfumo wa neva ulionekana kudumu hata baada ya mafunzo kuisha na uhamasishaji wa umeme kuzimwa ingawa washiriki walitembea vyema zaidi wakati vichocheo vikiwashwa. Matibabu haya ya mafunzo yanaweza kuwa yamesaidia kujenga upya na kuimarisha miunganisho ya neva kati ya ubongo na uti wa mgongo ambayo ilikuwa haifanyi kazi kwa sababu ya jeraha. Wanasayansi walifurahishwa na majibu yasiyotarajiwa ya mfumo wa neva wa binadamu kwa majaribio yao.
Huu ni utafiti wa mafanikio kwa wagonjwa ambao wamepata aina tofauti za majeraha ya muda mrefu ya uti wa mgongo na matumaini yametolewa kwamba kwa mafunzo sahihi wanaweza kupona. Kampuni ya kuanzisha iitwayo GTX medical iliyoanzishwa na waandishi wa utafiti huu inatazamia kubuni na kuendeleza mahususi teknolojia ya neva ambayo inaweza kutumika kutoa ukarabati ndani ya mfumo wa huduma ya afya. Teknolojia kama hiyo pia itajaribiwa mapema zaidi, yaani mara baada ya jeraha wakati uwezo wa kupona ni mkubwa zaidi kwani mfumo wa neva wa mwili haujapata atrophy kamili inayohusishwa na kupooza kwa muda mrefu.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
1. Wagner FB et al 2018. Neuroteknolojia inayolengwa hurejesha kutembea kwa wanadamu walio na jeraha la uti wa mgongo. Asili. 563(7729). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
2. Asboth L et al. 2018. Upangaji upya wa mzunguko wa Cortico-reticulo-spinal huwezesha kupona kazi baada ya mshtuko mkali wa uti wa mgongo. Nature Neuroscience. 21(4). https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5
***
