HighTech Работая с командой ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, мужчина с продолжительной и полной парализацией, смог достаточно восстановить контроль над своим телом, чтобы воспользоваться бионическим экзоскелетом и проделать тысячи шагов. Используя неинвазивную (нехирургическую) систему спинной стимуляции, ученые зарегистрировали первый случай, когда человек с такой степенью инвалидности был в состоянии активности и ходил самостоятельно с этим приспособлением. Опираясь на исследования, проделанные калифорнийскими учеными, в которых команда использовала подобные неинвазивные техники чтобы поставить на ноги пятерых полностью парализованных мужчин, новые работы позволили последнему испытуемому Марку Поллоку (Mark Pollock) восстановить некоторую возможность передвижения, даже по прошествии двух недель, как закончилась электрическая стимуляционная терапия.
Поллок, который был парализован ниже талии пять лет до начала исследований, пять дней изучал работу роботизированного экзоскелета и в течение еще двух недель тренировался с внешним стимуляционным блоком. Стимулированные и самостоятельные движения ног демонстрируют не только возможность восстановления подвижности с помощью этой техники, само по себе обучение улучшает показатели здоровья. В частности, укрепляется сердечно-сосудистая система и улучшается мышечный тонус.
Новая система была создана в сочетании управляющегося от батареи бионического экзоскелета, позволяющего совершать движения ногами, передвигаясь с помощью устройства шаг за шагом, и неинвазивного внешнего стимулятора, который инициирует нервные сигналы, передающие мозгу информацию о шевелении ногой. Таким образом, Поллок достиг значительного прогресса всего за несколько недель физической подготовки без стимуляции и в течение пяти дней позднее со стимулирующими спинной мозг упражнениями по часу в день.
«В течение последних недель испытаний, мой сердечный ритм дошел до 138 ударов в минуту», — рассказывает Поллок. «Эти анаэробные нагрузки на занятиях с роботом в одиночку, без различных вмешательств, позволили набрать сердечный ритм, которого и близко не было с тех пор, как меня парализовало. Это был потрясающий, очень эмоциональный момент для меня».
Поллок был парализован с 2010 года, когда он упал из окна третьего этажа и повредил спинной мозг. До этого, после потери зрения в 1998 году, он соревновался в гонках на выносливость в пустыне, пересекал горы и полярные льды. Он даже выиграл медаль в академической гребле на Играх Содружества. Эту волю к победе можно было заметить и при его работе с новым устройством.
«Шагать с помощью стимуляции и замечать рост своего сердечного ритма, наряду с привычкой к ногам, становилось зависимостью. Мне хотелось все больше», — рассказывает Поллок.
При использовании испытуемыми роботизированного прибора, произведенного компанией Ekso Bionics, системой также фиксировались и записывались данные, чтобы понять, как часто испытуемый самостоятельно передвигает своими конечностями, и когда ему в этом помогает устройство.
«Если робот делал всю работу сам, испытуемый становился пассивным, а его нервная система отключалась», — рассказывается профессором Реджи Эдгертоном (Reggie Edgerton), нейробиологом и нейрохирургом, экспертом Калифорнийского университета, который является главным автором исследования. В этом случае, данные демонстрировали, что Поллок на самом деле сгибал левое колено и поднимал левую ногу самостоятельно. Обеими он двигал не только во время, но и после электростимуляции, тем самым доказав, что он в состоянии активно помогать роботизированному экзоскелету, а не позволять устройству делать всю работу самостоятельно.
«Для людей, которые серьезно травмированы, но при этом не полностью парализованы, есть причина полагать, что у них есть возможность улучшить свой функциональный уровень за счет этих тренировок», — говорит профессор Эдгертон. «Они, вероятно, могут улучшить свои кондиции еще больше. Нам необходимо расширить набор клинических мероприятий, которые доступны для людей с травмами спинного мозга и прочими заболеваниями. Трудно будет заставить полностью парализованных людей снова ходить самостоятельно, без чьей-либо помощи, однако, один лишь факт, что они в состоянии помогать себе при ходьбе, будет отлично сказываться на улучшении общего состояния и качестве их жизни».
Результаты исследования недавно были опубликованы и представлены на 37-й ежегодной Международной конференции Института инженеров электротехники и электроники, посвящённой инженерии и технике в медицине и биологии.