Stimulation épidurale

Un traitement révolutionnaire permet à un blessé de la moelle épinière de se tenir debout et de bouger les jambes

Il faut des années d’entraînement physique.

27 OCT 2017

Grâce à une combinaison de stimulation électrique et d’entraînement physique intense, un homme atteint d’une lésion médullaire complète a retrouvé la capacité de se lever et de bouger ses jambes.

Andrew Meas s’est cassé la colonne vertébrale dans un accident de moto alors qu’il n’avait que 28 ans. Il était incapable de marcher, de se tenir debout ou de bouger volontairement ses jambes, même après 21 mois de rééducation et d’entraînement après l’accident.

Un peu plus de quatre ans après l’accident, des chercheurs du Centre de recherche sur les lésions de la moelle épinière du Kentucky à l’Université de Louisville ont associé sa réadaptation avec ce qu’on appelle la stimulation épidurale de la moelle épinière (scES).

C’est assez invasif. Il s’agissait d’un dispositif implanté sur la colonne vertébrale de Meas, fournissant une stimulation électrique au niveau lombo-sacré pendant l’entraînement physique. Une électrode a été reliée à un générateur d’impulsions placé sous la peau de l’abdomen du patient.

Au cours de 44 mois d’entraînement physique à l’aide de scES, Meas a retrouvé la capacité de bouger ses membres sans avoir besoin de scES.

« La plasticité induite avec l’entraînement physique peut rétablir le contrôle volontaire du mouvement et se tenir debout après une paralysie complète chez les humains, même des années après une blessure », a déclaré la chercheuse Susan Harkema.
« Cela devrait ouvrir de nouvelles opportunités pour la rééducation basée sur la récupération, et non seulement apprendre à fonctionner avec des stratégies compensatoires, même pour ceux qui ont les blessures les plus graves. »

Meas a été l’un des quatre participants à une étude menée par la même institution, qui ont tous retrouvé une certaine fonction motrice grâce à l’activité physique et au scES.

Cette rééducation initiale de neuf mois exigeait des séances quotidiennes d’une heure – d’abord debout, puis en marchant. Par la suite, Meas a continué à s’entraîner debout pendant un an à la maison, avant de retourner au laboratoire pour suivre un programme d’entraînement de trois mois, à la fois debout et pas à pas.

C’est après cet entraînement que Meas a été en mesure d’étendre ses genoux, d’atteindre une position debout, de rester debout sans assistance et même de se tenir debout sur une jambe. De plus, il pourrait le faire sans l’aide de la stimulation électrique.

La stimulation électrique pour restaurer la fonction motrice chez les patients atteints de paralysie est un domaine de recherche en croissance au cours de ces dernières années.

En 2015, par exemple, une étude UCLA a révélé que la stimulation de la colonne vertébrale a aidé cinq patients atteints de paralysie à retrouver un certain mouvement volontaire dans leurs jambes – mais pas assez pour supporter leur poids.

Mais une approche similaire a ensuite été utilisée en combinaison avec un exosquelette robotique pour aider un homme paralysé à marcher à nouveau.

Les chercheurs sur le cas de Meas pensent que son rétablissement remarquable peut être attribué à la combinaison de la rééducation et de l’entraînement basée sur scES qui a remodelé les connexions neuronales le long de la moelle épinière.

Ils pensent également que la quantité d’efforts que Meas a mis dans l’entraînement a également contribué.

Le travail dur à long terme et l’engagement semblent être une partie non négligeable du processus de rétablissement. L’équipe a constaté que chez tous les participants, huit mois d’entraînement physique et de scES n’ont entraîné aucune amélioration sans stimulation.

Cependant, les résultats sont prometteurs, indiquant que la moelle épinière peut, en effet, récupérer après une lésion traumatique.

« Le système nerveux humain peut être guéri d’une blessure grave à la moelle épinière, même plusieurs années après une blessure. Meas a été implanté avec le stimulateur quatre ans après sa blessure. Nous avons vu des récupérations motrices deux ans, six ans après la blessure. » 
« On estime généralement qu’un an après une lésion, vous êtes classé comme chronique et que vous ne vous améliorerez plus. Les données de cette étude sont une preuve que le système nerveux humain a des capacités de récupération beaucoup plus grandes que prévu. »

 TEXTE ORIGINAL EN ANGLAIS 

Breakthrough Treatment Lets Man With Spinal Cord Injury Stand And Move Legs

It took years of hard work.

27 OCT 2017

Through a combination of electrical stimulation and intense physical training, a man with a complete spinal cord injury has regained the ability to independently stand up and move his legs.

Andrew Meas broke his neck in a motorcycle accident when he was just 28 years old. He was unable to walk, stand, or voluntarily move his legs, even after 21 months of rehabilitation and training following the accident.

Just over four years after the accident, researchers from the Kentucky Spinal Cord Injury Research Center at the University of Louisville paired his rehabilitation with something called spinal cord epidural stimulation (scES).

It’s fairly invasive. It consisted of a device implanted over Meas’s spinal column, providing electrical stimulation to the lumbosacral enlargement during physical training. An electrode lead was tunnelled to a pouch under the skin of the patient’s abdomen, which contained the pulse generator.

Over the course of 44 months of physical training with scES, Meas has regained the ability to move his lower limbs, without needing the scES to do so.

« Activity-dependent plasticity can re-establish voluntary control of movement and standing after complete paralysis in humans even years after injury, » said senior researcher Susan Harkema.
« This should open up new opportunities for recovery-based rehabilitation as an agent for recovery, not just learning how to function with compensatory strategies, even for those with the most severe injuries. »

Meas was one of four participants in an earlier study by the same institution, all of whom regained some motor function through the use of physical activity and scES.

That initial nine-month training required daily, one-hour sessions – first standing, then stepping. Afterwards, Mease continued standing training for a year at home, before returning to the lab for a three-month training regime for both standing and stepping.

It was after this training that Meas was able to extend his knees, reach a standing position, maintain a standing position without assistance, and even stand on one leg. Moreover, he could do so without the aid of electrical stimulation.

Electrical stimulation to restore motor function in paralysis patients has been a growing field of research in the last few years.

In 2015, for example, a UCLA study found that spinal stimulation helped five paralysis patients regain some voluntary movement in their legs – although not enough to support their weight.

But a similar approach was later used in combination with a robotic exoskeleton to help a paralysed man walk again.

The researchers on Meas’s case believe that his remarkable recovery can be attributed to the combination of activity and scES-based training which has remodelled the neuronal connections along the spinal cord.

They also believe that the amount of sheer effort Meas put into the training contributed as well.

« The voluntary component of him trying constantly with spinal stimulation on and while performing motor tasks can lead to unexpected recovery, » said first researcher Enrico Rejc.

The long-term hard work and commitment seems to be a not insignificant part of the recovery process. The team found that in all participants, eight months of physical training and scES did not lead to any improvement without stimulation.

However, the results are promising, indicating that the spinal cord can, indeed, recover after a traumatic injury.

« The human nervous system can recover from severe spinal cord injury even years after injury. In this case, he was implanted with the stimulator four years after his injury. We saw motor recovery two years later – so six years after injury, » Rejc said.
« It is commonly believed that one year from injury, you are classified as chronic and it’s likely that you will not improve any more. This data is proof of principle that the human nervous system has much greater recovery capabilities than expected. »

Source : https://sciencealert.com/man-complete-spinal-cord-injury-paralysis-stand-electric-stimulation-legs

Posté dans Actualités
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