Research press release

外傷による麻痺から足を踏み出す

Nature Medicine

Taking steps after paralyzing injury

下肢が完全に麻痺した患者が、脊髄への電気刺激とリハビリテーション療法を組み合わせた治療の結果、再び独力で歩けるようになった。

重度の脊髄損傷では、損傷より下に位置している脊髄回路(骨格筋と直接相互作用している)が運動をつかさどる高次脳中枢から機能的に切り離されて、慢性麻痺が引き起こされることがある。ヒトでは、脊髄の電気刺激がこうした慢性麻痺に治療効果があることが示されていて、このような刺激により筋肉の随意収縮が促進されて、立ち上がれるようになることもある。

K ZhaoとK Leeは今回、脊髄損傷後に完全な下肢麻痺が起こった患者が独力で歩けるようになった初めての例を報告している。これは、患者に脊髄電気刺激装置を埋め込み、研究施設内で課題特異的な多面的リハビリテーション訓練を行った、43週間にわたる研究の成果である。研究が終了した時点では、患者は足の筋肉を意図的に収縮させることができるようになり、これによって立っているだけでなく、歩行も可能になった。また、前輪付き歩行器を使って、トレッドミル上で両足で歩くこともできたが、うまく歩行するには、電気刺激装置による活性化が必要であった。

これは、慢性的休眠状態にあったヒト脊髄回路を再活性化して、運動を支えられるようした最初の成功例だが、歩行器を使って床を歩くには、バランスを維持するための訓練士の介助が必要だった。著者たちは、失われた運動機能がリハビリテーション訓練と電気刺激との相互作用によって回復する仕組みを調べ、損傷の種類や期間が異なる患者にもこの方法が適用できるかどうかを確かめるには、さらなる研究が必要だと考えている。

A patient with complete lower limb paralysis can independently step again following a combination of electronic spinal cord stimulation and rehabilitation therapy, reports a paper published online this week in Nature Medicine.

Severe spinal cord injuries can functionally disconnect the higher brain centers that guide movement from the spinal cord circuitry, located below the injury, that directly interacts with skeletal muscle—causing chronic paralysis. Electrical stimulation of the spinal cord has been shown to have therapeutic potential in humans, facilitating voluntary muscle contractions and even enabling patients to stand.

Kristin Zhao and Kendall Lee report the first case of independent stepping in a human patient experiencing complete lower limb paralysis following spinal cord injury. Their results are the culmination of a 43-week-long study in which the subject was implanted with an electrical spinal stimulation device and underwent task-specific, multimodal rehabilitation training in a research setting. The authors find that at the end of this period, the patient was able to produce intentional contraction of the leg muscles that could support not only standing, but also stepping. The patient was able to step, with both legs, using a front-wheeled walker and on a treadmill. Successful stepping required activation of the stimulator.

While this is the first case of successful reactivation of chronically dormant human spinal cord circuits such that they can support locomotion, trainer assistance was still required to maintain balance while stepping over ground with a walker. The authors conclude that additional research is required to investigate how the rehabilitation training interacts with the electrical stimulation to recover lost motor functions and to confirm whether this approach could be successful in patients with different types or durations of injury.

doi: 10.1038/s41591-018-0175-7

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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