一种新的电刺激技术可提供更有效的方法

通过一种能够有针对性和独立地传递新信息的技术，向受伤脊髓的不同纤维传递多样化的电信息。结果是什么?在严重损害脊髓的情况下，恢复对四肢随意运动的控制的效率更高。

这是刚刚发表在《大脑刺激》上的研究的重点。通过采用一种全新的方法，该研究为恢复运动功能的电刺激领域做出了重大贡献，这一领域对于未来可能的临床应用非常感兴趣。尽管该领域的进步非常出色，但已进行了一些首次临床测试，但仍需要做很多工作。由SISSA的Giuliano Taccola领导的国际团队与加利福尼亚大学，洛杉矶大学和利兹大学的合作开发的解决方案包含重要的创新要素，可以提高神经康复的效率，将治疗的可能性扩展到人数更多。在这项研究中引入的创新中，特别要提到的是更具体和有效的冲动，在脊柱损伤的治疗和诊断中潜在的转化观点，以及最后不仅在慢性情况下而且在急性情况下都可以应用该技术的可能性。由欧洲地平线2020项目“ EPI _nanoSTIM”资助的研究中获得的有希望的结果有可能很快支持临床试验。

电刺激以恢复失去的功能

该研究的主要作者Giuliano Taccola解释说：“由于一些重大进步，近年来通过电刺激脊髓使脊髓损伤的人恢复肢体功能是一项越来越受到关注的技术。”这些系统如何工作?“这还没有完全阐明。但是，我们知道，在脊髓损伤的情况下，当大脑发出运动信号时，在损伤时会失去生理刺激。通过我们的方法，将刺激装置置于受伤的脊髓使受伤的脊髓甚至对来自大脑的微弱信息也更加敏感。这样，信号的传递就产生了某种增强作用，从而可以继续超出损伤部位到达四肢。”然而，刺激方案已经有30多年了：“确定更有效的方案已成为这项研究的主要目标”。这位科学家继续说：“我的研究得到了欧洲Marie Sklodowska Curie Actions三年奖学金的支持，并利用了国际合作，加州大学洛杉矶分校的刘文泰教授和Reggie Edgerton教授以及加州大学的Ronaldo Ichiyama教授组成了团队。利兹”。他们提供了独特而基本的技术和仪器支持。“不过，这项研究的基础是我在SISSA的应用神经生理学实验室进行的最初的体外研究奠定的，该实验室是10年前与当地物理医学与康复研究所合作在乌迪内开设的。

一种新的多电极刺激不同部位的绳索

Taccola解释说：“在这种方法的基础上，存在一种最初由加利福尼亚大学生物工程师开发的多电极界面，该界面被应用在脊髓上。当我们通过激活大脑的运动皮层时，在外部刺激较弱的情况下，刺激接口打开，显示出高度创新的功能，可放大来自大脑的信号实体，现在可以激活下肢肌肉。为完善这项技术，我的贡献是同时使用了每个电极将可变的目标刺激传递到脊髓的不同区域的装置”。塔科拉解释说，但是还有更多，因为除了提供刺激之外，在我的实验中，我们证明了该界面的电极也可以有效地记录脊髓神经元的活动。这可能在诊断中非常有用，可以评估损伤后脐带的剩余活性。

并非所有刺激都是一样的

除了这项技术外，这项新的研究还带来了另一项创新：“目前使用的刺激是定型的，即是相同的，因为冲动没有变化，另一方面，正是我们改变了这种刺激。我们的刺激在振幅和频率上的任何一点都变化，从而不断地给绳索的每个区域带来不同的冲动，我们发现可变冲动的效果更好，因为就我们的假设而言，通过刺激大范围的绳索，我们可以为每根光纤准确提供所需的信息”。Giuliano Taccola继续说道：“事实证明，我们的方法不仅对慢性病有效，而且对急性病也有效，这也是一个新颖之处。此外，还仔细研究和评估了放置器械的位置。特别是，我们的界面穿过病变部位，将受伤上方的脊髓部分与下方的部分接合起来。设备的这种精确定位可能会支持受损神经纤维内的修复机制。