Неврохирургия от последно поколение? Не! От следващото: парализирани ходят и ослепели виждат

Над 1300 научни презентации и 370 лекции, представени от учени от цял свят за първи път, защитиха мотото на Европейския конгрес по неврохирургия 2024 “Иновации. Образование. Лидерство”.

Форумът се провежда за първи път в България и по думите на чл.-кор. проф. д-р Николай Габровски, президент на конгреса и председател на Българското дружество по неврохирургия, обсъжданите нови технологии и иновации са движещата сила, която ще оформи бъдещето на неврохирургията.

Как иначе да бъде оценен пробивът парализирани хора да проходят или ослепели да си върнат част от загубеното зрение до степен да бъдат самостоятелни?

Мечта и цел на създателите на технологиите е един ден от постиженията им да се възползват много хора. Вижте какво казват в интервюта за “24 часа” учените.

Проф. Джоселин Блок: Стимулаторът за ходене на парализирани хора вече се използва експериментално. Очаквам след около 5 г. да получим разрешение за използване в живота. Преди това, до 2-3 години може да имаме одобрение за стимулатор, който контролира вегетативните функции и артериалното налягане

Това, което проф. Джоселин Блок прави за връщането на мобилността на хора с прекъснат гръбначен мозък в сътрудничество с Грегоар Куртин, изглежда като чудо дори за професионалистите.

Имплантирани мозъчни електроди изпращат сигнали, които заобикалят увредената област на гръбначния мозък, като използват мислите на човека, за да стимулират движението на краката.

- Професор Блок, кое е най-важното нещо, което научихте от работата си за възстановяване на връзката на главния мозък с гръбначния при парализирани хора?

- Проектът, по който работим, е в последен етап на изпитания, свързани с хора. Това е по-бавен процес, преминава се през многото изисквания, включително многоцентричност на проучването. Най-важното, което ми показаха годините към постигане на целта, е, че независимо с какво се занимаваш, за да си свършиш добре работата, трябва да вложиш много труд.

- Кога се е зародила амбицията, че изобщо е възможно парализирани хора да проходят отново?

- Не си го представяйте като абсолютно ново хрумване, по-скоро е идея, която преминава през естествена еволюция с преливане на един етап в следващ.

Първите експерименти са започнали доста отдавна от руски лекари в тогавашния Съветски съюз, след това са продължени от колеги в САЩ. Проектът, за който сега говорим, е стартирал преди около 25 години, а аз работя за него от 12 години.

- Вашият интерес към новите подходи за възстановяване на функцията след нараняване на гръбначния мозък как се породи, не беше ли достатъчно предизвикателно за вас да сте първата жена - неврохирург във френскоговореща Швейцария?

- Преди да се срещна с Грегоар Куртин, работех в сферата на неврофизиологията и функционалната неврохирургия. Оказа се, че той има нужда от човек с моята квалификация, и успя да ме “вербува” за каузата.

А това, че съм жена, по никакъв начин не се е отразявало на работата ми и отношението към мен. Не съм усещала никога елемент на дискриминация или дори сянка на пренебрежение.

- Пред какви трудности ви изправи имплантирането на безжичното устройство, което излъчва много прецизна електрическа стимулация на гръбначния мозък, за да имитира начина, по който би работил мозъкът при здрав човек?

- Позитивен човек съм и гледайки назад, не виждам да сме имали голям камък на пътя си. Разбира се, имало е експерименти, които са ни забавяли повече, но не се сещам за нещо, което да ни е спряло. Процесът по-скоро наподобява път със завои, а не терен с препятствия.

- Вашите постижения показват неподозирани досега възможности гръбначният мозък да съдейства за прохождането дори без стимулация. Възможно ли е науката да не знае за всички възможности на човешкото тяло за регенерация?

- Само преди 10 г. е било немислимо това, което сега постигаме. Така че вероятно в бъдещето ще са възможни неподозирани сега процеси. Със сигурност част от тях ще е регенерацията, свързана със стимулация. Част от нашия екип в момента работи за неврорегенерация чрез индуциране на растежни фактори и формирането на неврони. С всеки следващ малък успех научаваме нещо ново за възможностите на тялото в регенерацията.

- Високите технологии могат ли да надградят гениалното съвършенство, заложено в човешкия мозък?

- Много хора ни задават въпрос за подобряване на функциите при здрави хора, но честно казано, това е все още в сферата на научната фантастика.

- В презентацията си на конгреса показахте и иновативен продукт за контрол на кръвното налягане, какво точно представлява той и на какъв етап на готовност е?

- Това е стимулатор, който контролира вегетативните функции и артериалното налягане. Очакваме до 2-3 години да получим разрешение за използване в САЩ. След това ще кандидатстваме за одобрение и със стимулатора за движение, но колко време ще отнеме, не може да се прогнозира отсега.

- Все пак – какъв минимален срок си представяте?

- Може би около 5 години. А е възможно и по-дълго, зависи от много фактори.

- А след това? Какво още искате да постигнете в невростимулацията?

- Основните посоки, в които смятаме да се развиваме в бъдеще, е приложение на технологията за стимулиране на движение при болестта на Паркинсон, нарушения на функцията на пикочния мехур и при пациенти с исхемичен мозъчен инсулт.

Проф. Питър Рулфсема: До 10 г. технологията за визуални протези за слепи хора може да е достъпна за много пациенти. Извън офталмологията методът може да намери приложение при хора със слухови нарушения, парализирани пациенти, а защо не и в нещо, което още не знаем

Питър Рулфсема е професор в Катедрата по неврохирургия на Медицинския център на Амстердамския университет. Ученият разработва невротехнология за визуални протези за слепи хора с цел да възстанови рудиментарната форма на зрение. Изучава в дълбочина зрителното възприятие, пластичността, паметта и съзнанието във визуалната система на експериментални животни, хора и с невронни мрежи. Основният му интерес е как невроните в различни области на мозъка работят заедно по време на виждане и мислене. Ученият се фокусира върху проблема как мрежите от неврони работят заедно, за да възприемат и решават когнитивни задачи, и как се конфигурират по време на обучение.

- Какво точно се случва в мозъка на хора, които са виждали, но поради инцидент са загубили зрението си, професор Рулфсема?

- В този случай не постъпва визуална информация от окото до мозъчните клетки, които регистрират зрителните сигнали. Това, което нашата технология позволява, е таргетните мозъчни клетки да бъдат стимулирани чрез имплантиране на електроди, които се поставят в тази част на мозъка, която има компетентност в зрителното разпознаване. Всеки електрод формира една малка точка в мозъка на човека. Това позволява да се създаде карта с няколко хиляди точки. В зависимост от тяхното подреждане може да се изгради някакъв образ в мозъка на човек, който е виждал преди, но е загубил зрението си. Технологията е във фазата на клинично изпитване.

- На колко пациенти бихте могли да помогнете с този метод?

- Засега сме на етапа на работа с животински модели, тъй като, преди да се премине към фазата с изпитване върху хора, трябва да се докаже безопасността на технологията върху животни. Съвсем в началото тествахме идеята си върху мишки, след това преминахме към изпитвания с маймуни, които имат по-сложно устройство на тази част на мозъка, която отговаря за разпознаването на визуалните сигнали.

Към момента освен имплантираните на мой пациент електроди на хора са поставени 4 чипа от други колеги, но устройствата са от предишна генерация. Така че до момента същинската ни работа е ограничена до животински модели, докато не се покрият всички критерии на изискванията за безопасност. Но и работата ни с приматите е базирана на хуманно отношение към животните. От една страна, има регулаторни изисквания, от друга – ако те не са третирани с внимание, животните не биха ни сътрудничили.

- Смайващият успех, който показахте във видеоматериалите по време на конгреса в София окуражава ли ви да кажете, че ще видим чудото скоро извън експерименталните лаборатории?

- Очакваме до година – година и половина от днешна дата да завършим клиничните изпитвания с животни, които да докажат безопасността на метода. В следващите 3 до 5 години планираме да проведем проучвания с пациенти в Холандия.

- Колко души предвиждате да включите в проучването?

- Пет-шест човека вероятно. След тази фаза ще се премине към проучване, което в рамките на 3-5 години да обхване няколко центъра с възможност да поставят импланти. Ако резултатите се задоволителни, в рамките на следващите до 10 години технологията може да бъде достъпна. Евентуално препятствие ще е да се намери компания, която да произвежда необходимото техническо оборудване за осъществяване на операцията и да го дистрибутира в целия свят.

- Пред какви бариери се изправяте при създаването на технологията, която дава възможност незрящ човек да излезе от пълния мрак?

- Основният проблем, който бави напредването на проекта, е, че новите технологии трябва да наваксват и да бъдат насочени в същата посока, в която се движи медицината. В началото основна спънка беше създаването на конектори с 1000 контактни точки. Това, което в момента относително забавя работата ни, е създаването на гъвкави електроди. За съжаление, техниката изисква време, за да бъде развита.

- Ако беше възможно да влезете в директен контакт с човешкия мозък, каква негова тайна бихте поискали да ви разкрие?

- Бих искал да разбера тайната на съзнанието. Кога един човек става съзнателен, какво точно се случва.

- А каква е вашата хипотеза?

- За момента нашият екип се е фокусирал върху разкриването на различните елементи на съзнанието и как отделните части на мозъка участват в разпознаването на визуални обекти, извличането им от средата, в която се намират. Но това е обширно поле за работа, на което тепърва ще отделяме много време.

- В кои други области на медицината извън офталмологията може да е полезна вашата технология?

- По време на работата си създадохме инструмент, който позволява поставянето на 1000 електрода върху мозъчния кортекс през изключително малки дупки в черепа. Това помага за имплантиране на електродите в различни зони на мозъка. Технологията може да намери приложение при хора със слухови нарушения, парализирани пациенти, а защо не и в нещо, което само бъдещето може да покаже.

- Има ли непреодолима пречка чувствителната зона в мозъка да бъде плътно покрита с електроди с цел пълно възстановяване на зрението?

- Новата технология на прецибилни, чувствителни електроди позволява да се избегне реакцията на мозъка срещу имплантирания материал, която е пречка в момента. Ако се запази тенденцията мозъкът да не реагира на електродите, което наблюдаваме при опитите с животни, и допуснем, че това се потвърди и за хора, е възможно да се постигне функционална независимост на ослепели хора чрез имплантирането на 1000-2000 електрода в мозъка им.

- Как се зароди интересът ви към мозъка и защо се фокусирате точно върху участието на мозъка във виждането?

- По време на докторантурата си се запознах отблизо с функционалната неврофизиология. В лабораторията, в която работех, се имплантираха изключително много електроди. В някакъв момент по естествен начин целта да се проследява какво се случва в мозъка спонтанно беше разширена до идеята за стимулирането му.

Конкретно фокусирането ми в зрението и съзнанието като цяло се дължи на интереса към фундаменталните въпроси за човешката същност. Какво ни различава един от друг? Как се ориентираме в света? Зрението е пресечна точка на всички тези въпроси. Зрителните възприятия са основният ни източник на информация.

- От колко души е екипът, който може би ще сбъдне мечтата на ослепели хора да виждат?

- В двете лаборатории, в които работим по проекта, участват 15 души. Но разширеният екип включва обширна мрежа от хора - неврохирурзи, неврофизиолози, разработчици на изкуствен интелект, технически специалисти по електродите.

- Професор Рулфсема, достигнал ли е човешкият мозък предела си в зрителните възприятия и може ли науката и иновативните технологии да разширят тези възможности?

- Технологиите за виртуална реалност дори и в момента позволяват да бъдат видени неща, които нормално човешкото око не би могло да регистрира. Но времето, в което имплантите ще позволяват на човека да вижда повече, отколкото вижда естествено, е много далече. Може би около 50 години. Самата технология е налична, но няма необходимост тя да бъде имплантирана в мозъка. Всеки вече разполага с телефон, всеки може да си закупи система за виртуална реалност, която да му позволи да обогати зрителното си възприятие.

Проф. Питър Рулфсема