Parkinsoni tõve suur saladus võib olla teadlaste sõnul lahendatud
14. september 2022, 10:22
Teadlased arvavad olevat viimaks aru saanud, miks Parkinsoni tõbi muudab jäsemed nii jäigaks, et mõnikord võivad need tunduda nagu paigale «külmunud», vahendab Medical Xpress.
Anduritega varustatud robottooli abil selgitasid teadlased välja, et Parkinsoni tõvega patsientide jalalihaste töövõime on seotud ajupiirkonnaga, mida nimetatakse subtalamuse tuumaks.
See ovaalse kujuga ajupiirkond on seotud liigutuste reguleerimisega. Tooli abil saadud andmed näitavad, et see kontrollib jalaliigutuste algust, kulgu ja lõppu, selgub ajakirjas Science Translational Medicine avaldatud uuringust.
«Meie tulemused on aidanud paljastada selgeid muutusi ajutegevuses, mis on seotud jalgade liikumisega,» ütles Šveitsi Lausanne'i ülikooli vanemteadur Eduardo Martin Moraud.
«Võime kinnitada, et samad muutused on aluseks kõnniolekute kodeerimisele – näiteks muutustele seismise, kõndimise, pööramise, takistuste vältimise või trepist ronimise vahel – ja kõndimise puudujääkide, näiteks kõnnaku külmumise, kodeerimisel,» ütles Moraud.
Parkinsoni tõbi on närvisüsteemi degeneratiivne häire, mis mõjutab peamiselt keha liikumisfunktsioone.
Parkinsoni tõvega patsientidel on raskusi liigutuste alustamise või peatamisega, või ühendada erinevaid liigutusi, et täita ülesandeid, nagu püsti tõusmine, või et lõpetada üks liigutus enne järgmise alustamist.
Subtalamuse tuum on osa basaalganglionidest, ajustruktuuride võrgustikust, mis teadaolevalt kontrollib keha liikumissüsteemi mitmeid aspekte, ütles leiud läbi vaadanud Clevelandi kliiniku neuroloog dr James Liao.
«See uuring on esimene, mis veenvalt demonstreerib, et basaalganglionid kontrollivad jalgade liigutuste tugevust,» ütles Liao. «Oluline on see, et see seob basaalganglionide talitlushäireid Parkinsoni tõve kõnnihäiretega.»
Et uurida Parkinsoni tõve mõju kõndimisele, ehitasid teadlased robottooli, milles sai kas vabatahtlikult jala põlvest välja sirutada või tegi seda inimese eest tool.
Teadlased kaasasid uuringusse 18 Parkinsoni tõvega patsienti, kel oli suuri raskusi liigutuste sooritamisega ning probleemid kõndimise ja tasakaaluga. Igale patsiendile implanteeriti elektroodid, mis suudavad jälgida nende subtalamuse tuumast pärinevaid elektrilisi signaale ja pakkuda ka sellele ajupiirkonnale sügavat ajustimulatsiooni.
Subtalamuse tuumast tulevaid impulsse jälgiti siis, kui patsiendid tooli kasutasid ning hiljem seistes ja kõndides.
«Asjaolu, et kõik need kõndimise aspektid on selles ajupiirkonnas kodeeritud, paneb meid arvama, et see omab rolli kõndimisfunktsioonis ja düsfunktsioonis, muutes selle huvitavaks piirkonnaks teraapiate jaoks ja/või probleemide ennetamiseks,» ütles Moraud. Ta sõnul võiks nende uute teadmiste põhjal välja töötada dekodeerimisalgoritmid, mis suudavad kõndimise aspekte reaalajas prognoosida, kasutades ainult ajusignaale.
Teadlased lõid juba mitu arvutialgoritmi, mis eristasid nõrgenenud kõnnakuga patsientide ajusignaale tavalise sammuga inimeste omadest. Samuti suutis meeskond selle abil tuvastada patsientide jäsemete «külmumise» episoode, kui nad tegid lühikesi kõnniteste.
«Autorid näitasid, et kõnnaku" külmumise" perioode saab prognoosida registreeritud närvitegevuse põhjal,» ütles Liao. «Täpsed prognoosid võimaldavad välja töötada algoritme, mis muudavad (aju sügava stimulatsiooni) mustreid vastuseks kõnni «külmumise» perioodidele, lühendades või isegi täielikult kõrvaldades külmumise episoode.»
Moraud ütles, et need leiud võivad aidata luua tulevasi tehnoloogiaid, mille eesmärk on parandada Parkinsoni tõvega patsientide liikuvust.
«On suured lootused, et järgmise põlvkonna süvaaju stimulatsiooniteraapiad, mis toimivad suletud ahelas – mis tähendab, et need pakuvad elektrilist stimulatsiooni nutikalt ja täpselt, tuginedes tagasisidele iga patsiendi vajaduste kohta–, võivad aidata kõnni– ja tasakaaluprobleeme paremini leevendada,» ütles Moraud.