Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 26 reacties
Submitter: SkyStreaker

Een implantaat in de wervelkolom dat elektrische impulsen afgeeft kan mogelijk mensen die verlamd zijn geraakt door een dwarslaesie weer laten lopen. De eerste stappen voor de ontwikkeling zijn gezet door aan te tonen dat het concept werkt in verlamde ratten.

In hun onderzoek voorzagen wetenschappers van de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne verlamde ratten van een implantaat dat in het ruggenmerg werd aangebracht. Deze zogenaamde e-Dura lijkt qua structuur op het zachte weefsel dat om de wervels heen ligt en wordt zo niet opgemerkt door het immuunsysteem, waardoor afstoting wordt voorkomen. Een gedetailleerde uiteenzetting over de studie is gepubliceerd in het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift Science.

De e-Dura is elastisch en kan zo de bewegingen van de wervelkolom volgen, waardoor het op zijn plaats blijft zitten. Ondertussen kunnen elektrische impulsen worden afgegeven: omdat het zenuwstelsel via het ruggenmerg in de wervelkolom communiceert met elektrische prikkeloverdracht kunnen zo beschadigde zenuwbanen worden hersteld, zo is het idee. Ook is het mogelijk om het implantaat farmacologisch actieve stoffen af te laten geven: het idee is om neurotransmitters af te geven, die de beschadigde zenuwcellen weer moeten activeren.

Het implantaat is opgebouwd rondom een substraat van silicium dat is ingelegd met banen van goud die bestand moeten zijn tegen uitrekking. De elektroden zijn gemaakt van zogenaamde microbeads van silicium en platinum. Tenslotte zijn er nog de microkanaaltjes die farmacologische stoffen af kunnen geven. Overigens moet e-Dura nog wel aangesloten worden om een externe bron die de elektrische impulsen genereert: het implantaat geleid vervolgens de prikkels om ze op de gewenste locatie af te geven.e-Dura

Volgens de wetenschappers is het implantaat met succes getest in de onderzochte ratten. In een studie die een aantal weken duurde bleek e-Dura prima te functioneren in het lichaam. De verlamde ratten konden zelfs na enkele weken trainen weer lopen. In de tijd dat de studie liep werd e-Dura niet afgestoten en bleef het op zijn plaats zitten. Er zijn echter lange-termijnsstudies nodig om hier meer over te kunnen zeggen.

Het concept zou ook in mensen kunnen werken die verlamd zijn geraakt door een dwarslaesie: in zo'n geval zijn de zenuwbanen in het ruggenmerg beschadigd waardoor elektrische signalen de spieren in de benen niet meer bereiken. Het implantaat zou daarnaast ook gebruikt kunnen worden om de ongecontroleerde spierbewegingen bij patiënten met Parkinson aan te pakken. Omdat e-Dura nog niet is getest op mensen moet nog worden afgewacht of en wanneer het implantaat in de praktijk kan worden gebracht. Klinisch onderzoek staat al wel in de planning en er wordt ook al nagedacht over commerciële toepassingen.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (26)

Hetgeen dat is uitgevonden is volgens mij een flexibele kabelstructuur. Huidige kabelbomen zijn star en kunnen daardoor losraken of slijten, waardoor ontstekingen en storingen kunnen ontstaan. In de aansturing van de signalen die ze over de kabelboom hebben gestuurd hebben ze volgens mij niets nieuws ontwikkeld. Juist de aansturing is enorm complex, helemaal om een persoon weer te laten lopen. Ik zie in het artikel ook niet terugkomen dat men mensen weer wil laten lopen. De toepassing die wordt aangedragen ligt is eenvoudiger, namelijk het stimuleren van bepaalde hersengebieden of zenuwen om zo bijvoorbeeld trillingen tegen te gaan (Parkinson). Het experiment met de rat is hooguit aangehaald om te testen dat de kabelboom blijft zitten bij beweging.

"Een implantaat in de wervelkolom dat elektrische impulsen afgeeft kan mogelijk mensen die verlamd zijn geraakt door een dwarslaesie weer laten lopen. De eerste stappen voor de ontwikkeling zijn gezet door aan te tonen dat het concept werkt in verlamde ratten."

Zowel de titel als de inleiding zijn wat mij betreft niet accuraat. Er is feitelijk geen implantaat ontwikkeld dat elektrische impulsen afgeeft (alleen een flexibele kabelboom) en daarbij is het directe doel ook niet mensen met een dwarslaesie te laten lopen ("eenvoudigere" functies zoals het sturen van inhibitiesignalen). Er is dan ook niet aangetoond dat het concept van het laten lopen van een rat werkt, maar dat de kabelboom goed te implanteren viel en niet beschadigd/los raakte.
Ik denk eerder dat het artikel waar Tweakers naartoe linkt niet helemaal volledig is; in het wetenschappelijke artikel staat al in de abstract dat één van de mogelijke toepassingen van zo'n kabelboom zou kunnen zijn om verlamde mensen weer mobiel te laten worden.
Ze hebben inderdaad in het onderzoek alleen maar gedemonstreerd dat de kabelboom goed blijft zitten en geen ontstekingen veroorzaakt. Directe toepassingen zijn nog niet gedemonstreerd, daarvoor is nog veel meer onderzoek nodig.

Toch denk ik dat zo'n kabelboom in combinatie met therapie misschien genoeg is om iemand te laten lopen, ook al zal dat met zeer weinig finesse gaan. Je stelt dat de aansturing van motoriek enorm complex is. Dat klopt ook, maar die aansturing van de signalen hoeven ze niet in elkaar te knutselen - de hersenen doen dat al. Het probleem bij een dwarslaesie is alleen dat die signalen van de hersenen niet door de wervelkolom kunnen komen omdat de verbinding verbroken is. Juist hiervoor zou zo'n kabelboom ideaal zijn. Zie het als een bruggetje wat de boel weer aan elkaar vast maakt.
Ik denk wel dat zo'n kabelboom nooit de complexiteit van de originele situatie zal benaderen. Dat is ook helemaal niet nodig, want zenuwen zijn flexibel. Zolang ze nieuwe signalen binnenkrijgen en signalen door kunnen geven, zullen ze zich aanpassen. Zie bijvoorbeeld het cochleair implantaat - met een redelijk simpele bron van signalen die in niks op een echt oor lijkt, kunnen mensen tóch weer leren horen.
Ik kan me voorstellen dat zo'n kabelboom op een vergelijkbare manier zou functioneren. De originele verbindingen worden niet hersteld, maar met veel therapie kunnen nieuwe verbindingen worden gemaakt waardoor mensen misschien toch weer een beetje kunnen lopen.
Ik denk dat je het niet juist leest.
Het is niet "één van die toepassingen zou mogelijk kunnen zijn".
Alhoewel er vele mogelijkheden zijn met dit "niet belastende" implantaat, is een hele belangrijke om mensen weer te laten lopen na dwarslaesies.

Quote;
The researchers tested the device prototype by applying their rehabilitation protocol -- which combines electrical and chemical stimulation – to paralyzed rats. Not only did the implant prove its biocompatibility, but it also did its job perfectly, allowing the rats to regain the ability to walk on their own again after a few weeks of training.

Zoals je in het filmpje uit de protocol-link kan zien (en lezen) wordt de techniek om een "slapende" (lees beschadigde) zenuwstreng weer werkend te krijgen al heel lang getest.
Die ratten, in dezelfde testopstelling, leren lopen en traplopen, zelfs met bemoedigend aansporen zoals je met mensen doet die een haast onmogelijke prestatie moeten leveren.
Het programma is dus al tijden gericht om mensen uiteindelijk weer te laten lopen.

Wat ze nu aangetoond hebben is dat ze een verlengsnoertje ontwikkeld hebben dat niet stuk gaat of voor eerder voorkomende complicaties zorgt, omdat het flexibel is, "lichaamseigen" aanvoelt, makkelijk te plaatsen is (je hoeft niet meer in de wervelkolom en zenuwstreng te wroeten, het is een "uitwendige" omleiding) en ook meer functies kan uitvoeren dan alleen verbinden.
Een soort USB kabeltje, al naar waar je hem aansluit kan je gegevens (signalen) uitlezen doorsturen of verbindingen zichzelf laten herstellen door neurotransmitters erbij toe te dienen.
Hoewel het nog niet op mensen getest is, is dat de opzet, niet om alle ratten in de wereld na een dwarslaesie weer te kunnen laten lopen.
Die rat is er alleen omdat niemand daar over mekkert dat ze en masse gebruikt worden in medische experimenten, ze makkelijk te behuizen zijn én ze genetisch goed met mensen te vergelijken zijn.
Hadden we daar wel bezwaren tegen gehad, en bv met koeien niet, dan waren de universiteiten een stuk groter geweest.... :+

Uiteindelijk zal de mens kunnen lopen hiermee
Je geeft dus niemand valse hoop, het is alleen afwachten wanneer dit zo failsafe is dat het in productie gaat.

En dan is de vraag natuurlijk ook nog, "Stel jij hebt die dwarslaesie?"
Neem je zo`n simpel in te brengen, niets verder stukmakend/onbelastend implantaat dan alleen als je 100% alle verloren functies terugkrijgt?
Of ben je ook blij met bijvoorbeeld, 30% tov de 0% die je had, en je dus toch meer zelfredzaam bent?

[Reactie gewijzigd door Teijgetje op 10 januari 2015 14:44]

Bij een keizersnede zie ik regelmatig dat vrouwen op een stukje buik gevoel in de buikwand missen wat ook na jaren niet terug komt. Wellicht zou een flexibele verbinding dit weer kunnen herstellen. En bij nieuwe snedes uiteraard bij het dichten van de wand alert zijn op dit probleem en zorgen dat de juiste connecties worden hersteld.
"Ik denk eerder dat het artikel waar Tweakers naartoe linkt niet helemaal volledig is; in het wetenschappelijke artikel staat al in de abstract dat één van de mogelijke toepassingen van zo'n kabelboom zou kunnen zijn om verlamde mensen weer mobiel te laten worden. "
In het abstract staat dat het een neuro-prothese is (vervanger voor zenuwbanen), die is getest op dieren om veralmde delen weer aan te kunnen sturen. Er wordt niet gerefereerd naar mensen.

"Toch denk ik dat zo'n kabelboom in combinatie met therapie misschien genoeg is om iemand te laten lopen, ook al zal dat met zeer weinig finesse gaan. Je stelt dat de aansturing van motoriek enorm complex is. Dat klopt ook, maar die aansturing van de signalen hoeven ze niet in elkaar te knutselen - de hersenen doen dat al. Het probleem bij een dwarslaesie is alleen dat die signalen van de hersenen niet door de wervelkolom kunnen komen omdat de verbinding verbroken is. Juist hiervoor zou zo'n kabelboom ideaal zijn. Zie het als een bruggetje wat boel weer aan elkaar vast maakt. "
De uidaging is om alle signalen door te kunnen geven. Dit is zeer lastig. Daarnaast vindt de coordinatie van bewegingen niet alleen in de hersenen plaats. Feedbackloops in de zenuwen bij de spieren spelen een zeer belangrijke rol. Deze worden ook weer deels via andere wegen aangestuurd dan het CNS.
Ik investeer in een bedrijf InVivo Therapeutics (NVIV). Zij doen eveneens onderzoek naar het herstellen van dwarslaesies via een implantaat in de wervelkolom plus stamcellen. Zij hebben zeer interessante resultaten geboekt waarbij verlamde apen weer konden lopen (zie video hier: http://www.invivotherapeu...-news-channels-tech-take/) en hebben tevens de eerste mens behandeld met hoopgevend resultaat (http://www.gofundme.com/fytic4).

Het volledige rapport van hun menselijke patient Jordan en daarmee ook meer nieuws over deze revolutionaire behandeling wordt deze week (waarschijnlijk maandag a.s. al) verwacht.
In hun onderzoek voorzagen wetenschappers van de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne verlamde ratten van een implantaat dat in de wervelkolom werd aangebracht.
Ik ben geen medicus, en daarom vraag ik me het volgende af: Hoe kan zo'n groot ding nou in de wervelkolom worden geplaatst? Die van de rat is namelijk al zo groot: http://actu.epfl.ch/publi...images/19/fe/20e03975.jpg Beschadig je dan de zenuwen in de ruggenwervels niet nog meer?
Hij wordt naast/tegen de wervelkolom geplaatst begreep ik, in het zachte weefsel om de ruggengraat. Daar zitten dan weer hele sterke spiergroepen omheen die de ruggengraat in model en op elkaar houden. Het implantaat zit dus opgesloten tussen de spieren en de wervelkolom.
Vandaar dat het zo flexibel en rekbaar moet zijn/is zodat het onopgemerkt meebeweegt en niet afgestoten wordt of ontstekingen veroorzaakt door schuren.
.
Simpel gezegd is het een verlengsnoertje dat je er naast legt zodat spieren weer impulsen krijgen, en als die niet zelf afgegeven kunnen worden dan via een aansturinkje, zoals te zien is in het filmpje. .
Een soort Tell Sell`s dr. Ho`s Pain Therapy System, maar dan ingebouwd en uitgebreider, je kunt signaal verlengen en/of extern aansturen en/of medicijnen(neurotransmitters, pijnstillers etc.) afgeven.

En zo groot vind ik het niet, ik denk eigenlijk dat de mensenversie, die je ziet neem ik aan, in de rat is geplaatst.
De ruggengraat wordt verder niet beschadigd, je hebt alleen wat extra plek nodig dan, En beetje rat-martelen dus voor the greater good. (die rat keek niet blij in het filmpje.. ;) )
Maar misschien is er wel een kleinere versie gemaakt voor de rat.

Veelbelovende ontwikkeling, chapeau.

[Reactie gewijzigd door Teijgetje op 10 januari 2015 02:46]

Hij wordt naast/tegen de wervelkolom geplaatst
Nee, dat klopt niet. In het bronartikel staat, dat hij tegen het ruggenmerg geplaatst wordt.
De ruggengraat wordt verder niet beschadigd, je hebt alleen wat extra plek nodig dan
Je moet minstens een tussenwervelschijf verwijderen om bij de dwarleasie te komen en ik denk dat ook nog de wervels boven en onder de dwarsleasie "opengehakt" moeten worden om voldoende ruimte te hebben voor het aankoppelen van het lint.
Al met al een behoorlijk invasieve operatie.

Persoonlijk zie ik veel meer in de techniek waarbij -kortgezegd- lichaamseigen cellen in het beschadigde deel ruggenmerg worden geplaatst. Daar zijn onlangs bij een mens verbazingwekkend goede resultaten mee geboekt.
Je hebt gelijk my bad, overheen gescant.
Het wordt idd direct onder de Dura Mater geplaatst.

Toch vraag ik me af hoe invasief dat is?
Zo`n implantaat kan ertussen gefrommeld worden bij een door klemmen uitgerekte ruggengraat, waarbij ruimte ontstaat tussen de wervels en tussenwervels
Zoals ze tussenwervels bij een hernia al vervangen eigenlijk en je na een dag weer loopt.

Zo heb ik twee simpele stretch-bewegingen uitgevonden 5 jaar geleden die mij in ca drie maanden (met elke dag slechts enkele minuten oefening) genazen van mijn eerdere levenslange rugklachten.
Dat het eigen lichaam veel kan ben ik dus helemaal met je eens, en dat die optie preferent is ook, alleen kan dat niet altijd.

[Reactie gewijzigd door Teijgetje op 10 januari 2015 22:38]

Micro chirurgie misschien (1x hoesten en je hechtdraad is over midden) maar dingen kunnen kleiner dan je denkt! ;)
Foto is zo te zien ingezoomed en gecropped, waardoor het groter lijkt.
Mijn vriendin heeft na een ongelukkig gymnastiek ongeval een dwarslaesie. Hopelijk geeft dit haar hoop dat misschien haar generatie of de volgende hier van kan profiteren. Dit soort dingen moeten ze meer subsidiëren.
Dan kan de staat qua medische onderzoeken, wel alles gaan subsidiëren want voor de één is iets anders belangrijker dan de ander.

Vind wel dat de staat mag subsidiëren als er bijna een mogelijke doorbraak van het onderzoek er is. Zodat het middel of iets dergelijks sneller uitgewerkt kan worden, als de doorbraak slaagt.
De staat subsidieert niks, de belastingbetaler doet dat.

Het is dus altijd een afweing, hoeveel mensen zijn er met een dwarslesie en hoeveel met 'iets anders waar het geld een groter percentage mensen zou kunnen helpen.

Het is iig je vriendin nog, respect. Hoeveel mannen zouden haar laten barsten en weglopen als zoiets bij hun vriendin zou gebeuren.
Ten eerste, het onderzoek werd uitgevoerd door een universiteit die door de overheid wordt gesubsidieerd. Het meeste medische onderzoek gebeurt aan overheidsgesubsidieerde instellingen. Ten tweede is het juist enorm belangrijk dat de overheid fundamenteel onderzoek subsidieert, want anders doet niemand dat. Voor onderzoek dat 'bijna een mogelijke doorbraak' heeft zullen er private spelers genoeg zijn die staan te springen om te investeren in ruil voor mogelijke toekomstige winsten. Ten derde, het komt mij voor dat deze technologie voor een doorbraak staat. Wat hier gerealiseerd werd is baanbrekend en gaat er mogelijke mede voor zorgen dat duizenden mensen terug gaan kunnen lopen of zelfs terug voor zichzelf gaan kunnen zorgen (mensen met een cervicale dwarslesie). Los van het menselijke aspect, louter economisch bekeken is dit al enorm positief.
Nobelprijs waardig als dit daadwerkelijk lukt bij grote groepen mensen. Is niet jammer dat er niet meer soort van kickstarter is voor zulke projecten of zouden ze voldoende steun hebben?
Verlamming kunnen genezen *) lijkt mij een gevalletje "geldboom"; alle medische bedrijven gaan over elkaar heen vallen om die op de markt te mogen brengen. Van de ene kant snap ik dat je je zorgen maakt of er geen onderzoek blijft liggen omdat er niet genoeg geld is, van de andere kant verwacht ik daar in dit specifieke geval geen problemen mee.

En, misschien een rare manier om er tegenaan te kijken, maar is zoiets als (bijvoorbeeld) KWF niet een soort van "kickstarter" voor het bestrijden van kanker? Een heleboel mensen geven een klein beetje geld, zodat er in totaal een flinke som beschikbaar is voor onderzoek, dat is toch ongeveer het idee van Kickstarter?

*) Ik weet niet zeker of je "genezing" mag noemen!? Het lichaam zelf wordt niet gerepareerd, de schade blijft bestaan; het is meer een "workaround" dan een "fix".
Linkje naar full text voor mensen met acces.

Abstract:
When it comes to making cybernetic implants that aim to fuse electronics with biology, a soft touch works best. Researchers in the United States and Switzerland report this week that they were able to restore the ability of paralyzed rats to walk after implanting ultrasoft, pliable electrode arrays along their damaged spines. The soft implants were better able to match the animals' natural movements without detaching from the neural tissue. The softness also helped the implants avoid triggering rejection by the immune system, which could either kill the animals or cause the surrounding tissues to wall off the implants, leaving them useless. In the future, such implants may help restore mobility in paralyzed patients or be used to treat neurological ailments, such as Parkinson's disease and Tourette syndrome.

[Reactie gewijzigd door Marvin- op 10 januari 2015 01:54]

Een mooie ontwikkeling, maar het is wel altijd goed om er een kanttekening bij te plaatsen: het implantaat zal maar voor een beperkte groep patiënten bruikbaar zijn.
Dergelijk nieuws geeft veel mensen onterechte hoop op 'genezing', maar het is weer een stap in de goede richting en zo zullen we de komende jaren nog veel meer Bio-elektronica en nanotechnologie te zien gaan krijgen.
Heel vet. In Utrecht doen ze iets wat er op lijkt : http://neuroprosthesis.eu/?page_id=63
Een zeer goede ontwikkeling! Het blijft de vraag hoe snel dit (breed) toepasbaar wordt, en of dit daadwerkelijk helpt voor alle mensen met een dwarslaesie, maar het gaat de goede kant op.
Waar kan ik me opgeven als proefkonijn? Al wat terug werkt ben ik blij mee. Hoef niet echt terug te lopen als vroeger. Maar een paar stappen zou al een wereld van verschil zijn

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True