Banebrydende studie: Lam mand går ved hjælp af trådløs forbindelse

En mand, der blev erklæret lam for ti år siden, kan gå igen efter at have fået indopereret implantater i hjernen og rygmarven.

I et nyt studie, der netop er udgivet i tidsskriftet Nature, beskriver franske forskere, hvordan de skabte »en digital bro«, der kan aflæse signaler i mandens hjerne og ‘trådløst’ sende dem videre til musklerne i hans ben.

»Det er et meget spændende studie, og selvom det er et ‘naturligt’ næste skridt efter mange års forskning, kan man godt kalde det banebrydende,« lyder vurderingen fra Mads Rovsing Jochumsen, der er lektor på Institut for Medicin og Sundhedsteknologi på Aalborg Universitet, og som har læst studiet for Videnskab.dk.

Forskere har før opnået lignende resultater (se eksempelvis her, her og her), men det nye studie skiller sig ud ved måden, man har fået patientens hjerne og ben til at tale sammen igen, fortæller en af forskerne bag studiet.

»Det er utroligt meget anderledes fra tidligere studier, i den måde stimuleringen bliver leveret på,« sagde hjerneforsker Grégoire Courtine til et pressemøde, som Videnskab.dk sad med til.

I et studie fra 2022, som samme forskergruppe stod bag, skulle en forsøgsperson trykke på en knap på en computer for at stimulere benene, før forsøgspersonen kunne bevæge sig. Det studie kan du læse om her.

Går med tankens kraft

Men i det nye studie kontrollerer forsøgspersonen sine ben, alene ved at tænke på at bevæge sine ben.

»Han kan justere, hvornår og hvordan han stimulerer (sine ben, red.). Det gør bevægelsen meget mere flydende, og han kan gå, stå og gå op ad trapper. Det er meget mere naturligt sammenlignet med tidligere forsøg,« sagde Grégoire Courtine til pressemødet.

Mads Rovsing Jochumsen, der selv forsker i hjernens signaler til kroppen og rehabiliteringsteknologier, er enig med forskerne i, at teknologien i det nye studie er ny og anderledes.

»Et andet tidligere studie fik for eksempel en patient til at gå igen ved at indoperere en slags bro, hvor nervebanerne var revet over i rygmarven. Men bevægelserne og stimuleringen af musklerne i benene var ikke særlig præcise,« fortæller Mads Rovsing Jochumsen. Det studie kan du læse om her.

»Man er også før lykkedes med at indsætte elektroder i en patients hjerne, så de kunne styre en robotarm. Det nye ved det her studie er, at det er en signifikant udvikling af de to ting,« fortsætter lektoren.

Han forklarer, at patienten har fået opereret elektroder ind i den motoriske del af hjernen, som kan aflæse hans bevægelsesmæssige intentioner - det vil sige, når han tænker på at gå.

»De signaler bliver sendt til en kunstig intelligens på en computer, som sender signalerne videre til implantatet i rygmarven og får hans ben til at bevæge sig. Så i stedet for at styre eksempelvis en robotarm, styrer det patientens egne lemmer,« fortæller Mads Rovsing Jochumsen.

Kan også gå derhjemme

I det nye Nature-studie beskriver forskerne, hvordan implantatet kunne indstilles på nogle få minutter, hvorefter forsøgspersonen kunne spænde musklerne i sin hofte. Efter flere minutters træning var han i stand til at gå naturligt.

Forskerne forklarer videre, at systemet har været stabilt i over et år - herunder også hjemme hos patienten uden for laboratoriet.

»Det gør det kun mere interessant,« kommenterer Mads Rovsing Jochumsen.

»For det afgørende er, at man skal kunne bruge det uden hjælp fra læger og forskere. Generelt, når vi tager ting fra laboratoriet til virkeligheden, fungerer det knap så godt. Men det er noget af det, som de har klaret i dette studie,« siger han og fortsætter:

»Perspektivet i studiet er, at mennesker, der har mistet førligheden i kroppen, kan få håb om at bevæge sig igen. Forestillingen om at være lænket til en kørestol resten af livet er nok en ubehagelig tanke for mange af os.«

En interessant sidegevinst ved studiet var, at træningen med det højteknologiske system faktisk forbedrede de naturlige nervebaner, som en motorcykelulykke ellers havde skadet hos forsøgspersonen ti år forinden, fordi de blev stimuleret.

I slutningen af forsøget kunne han gå med hjælp fra krykker, selv når systemet var slået fra, beretter forskerne.

Kan ikke gøres alment tilgængeligt endnu

Alt i alt er studiet lovende nyt for lamme mennesker verden over. Der er dog nogle væsentlige detaljer, der gør, at implantaterne og systemet endnu ikke kan rulles ud og gøres alment tilgængeligt, understreger Mads Rovsing Jochumsen.

»For at det skal fungere, skal der være en vis muskelmasse i benene. Forsøgspersonen her har været med i tidligere forsøg, så han var allerede trænet op. Muskelmasse forsvinder hurtigt, hvis man ikke bruger den, så hvis man har ligget ned i lang tid, så bliver det meget svært at stå og gå, selvom man har genoprettet forbindelsen mellem hjerne og ben,« siger han.

En anden vigtig detalje er, at implantaterne i benene ikke sender signaler tilbage til hjernen, hvilket betyder, at man ikke kan mærke, om man slår sin tå mod et stoleben, træder ned i et hul eller går på græs eller asfalt.

Hos forsøgspersonen i dette studie var nervebanerne kun delvist skåret over, og han havde stadig en vis føling i benene. Men hvis nervebanerne var helt skåret over, ville følingen ikke komme tilbage med implantaterne, hvilket også ville have betydning for balancen.

Lektor: Måske ti år før vi ser det i Danmark

For nu er det også meget dyrt at få indopereret implantaterne, bemærker Mads Rovsing Jochumsen.

»Jeg vil skyde på, at der går ti år, før man begynder at se de første af sådanne operationer herhjemme i Danmark,« fortæller han til Videnskab.dk og understreger, at det selvfølgelig et groft estimat, og at man aldrig kan vide det.

»Men det vil formentlig kun være relevant for personer, der har en bestemt slags skade, og hvor man vurderer, at risikoen, der også følger med - blandt andet risikoen for hjerneskader ved indsættelse af implantaterne - er værd at tage,« siger han.

»Længere ude i fremtiden, måske om femten år, vil det nok blive mere tilgængeligt. Men med studiet bliver det vist, at det kan lade sig gøre,« afslutter Mads Rovsing Jochumsen.

Næste skridt for forskerne er blandt andet at gøre implantaterne mindre. Desuden arbejder forskerne i skrivende stund på et lignende projekt med personer, der er lamme i armene og hænderne, fortalte de på pressemødet.