La stimulation de la moelle épinière réduit la douleur du membre fantôme chez les amputés

résumé: Les chercheurs ont réalisé des progrès significatifs dans le traitement de la douleur du membre fantôme chez les amputés des membres inférieurs.

Leur étude montre comment la stimulation de la moelle épinière, générée par des capteurs de pression sur un pied prothétique, peut restaurer la sensation d’un pied perdu et réduire considérablement la douleur du membre fantôme. Cette approche innovante soulage non seulement la douleur chronique, mais améliore également l’équilibre et la stabilité de la démarche des personnes amputées.

En tirant parti de la technologie existante de stimulation de la moelle épinière, cette recherche donne de l’espoir à plus de 1,5 million d’Américains vivant avec une amputation d’un membre inférieur, offrant une solution viable à la douleur chronique et aux problèmes de mobilité.

Faits marquants:

1. La stimulation de la moelle épinière chez les personnes amputées peut restaurer la sensation d’un pied perdu et réduire la douleur du membre fantôme de 70 %.
2. Cette technologie améliore également l’équilibre et la stabilité de la démarche, répondant ainsi aux problèmes de mobilité courants chez les personnes amputées.
3. Cette approche tire parti des techniques cliniques existantes, la rendant plus accessible et évolutive pour une utilisation généralisée.

source: Université de Pittsburgh

La stimulation de la moelle épinière peut provoquer une sensation dans un pied manquant et soulager la douleur d’un membre fantôme chez les personnes amputées d’un membre inférieur, ont rapporté aujourd’hui des scientifiques en réadaptation de l’École de médecine de l’Université de Pittsburgh.

Des capteurs de pression situés sur la semelle intérieure du pied prothétique ont déclenché des impulsions électriques qui ont ensuite été transmises à la moelle épinière des participants. Les chercheurs ont découvert que cette rétroaction sensorielle améliore également l’équilibre et la stabilité de la démarche.

L’étude de validation de principe a été menée en collaboration avec des chercheurs de l’Université Carnegie Mellon et de l’Université de Chicago et est rapportée dans Nature du génie biomédical.

« Nous utilisons des électrodes et des dispositifs de stimulation qui sont fréquemment utilisés en clinique et que les médecins savent implanter », a déclaré l’auteur principal Lee Fisher, MD, professeur agrégé de médecine physique et de réadaptation à Pitt.

« Nous exploitons ces technologies pour obtenir une amélioration mesurable de la fonction et une réduction de la douleur. C’est passionnant et c’est quelque chose que nous construisons depuis un certain temps. »

Sur les 1,5 millions d’Américains amputés d’un membre inférieur, 8 sur 10 souffrent d’un certain degré de douleur chronique perçue comme provenant de la jambe ou du pied manquant. La douleur du membre fantôme ne répond souvent pas aux analgésiques et altère considérablement la qualité de vie.

De plus, comme les prothèses les plus avancées techniquement ne sont pas équipées de fonction de retour sensoriel, les amputés restent vulnérables aux déficits d’équilibre et aux chutes, ce qui limite encore davantage leur mobilité.

Contrairement à un système de stimulation typique qui coupe les neurones de la douleur en les maîtrisant avec un autre signal sensoriel – de la même manière que frotter votre coude douloureux aide à soulager la douleur – le groupe de Fisher a profité de la technologie existante de stimulation de la moelle épinière pour restaurer le retour sensoriel en remplaçant les liens brisés. Entre les neurones sensoriels du pied manquant et le système nerveux central.

Pour permettre aux chercheurs d’ajuster l’intensité des sensations en réponse à la pression variable exercée sur le pied prothétique pendant la marche, une paire de fins brins d’électrodes implantés sur le dessus de la moelle épinière, dans le bas du dos, ont été connectés à un stimulateur de la taille d’un téléphone portable qui délivré des impulsions électriques d’amplitude et de fréquence variables. Les sondes ont été implantées pendant un à trois mois et retirées après la fin de l’essai, selon la conception de l’étude.

Contrairement aux recherches antérieures menées par d’autres groupes, Fisher et son équipe ont pu exercer un contrôle actif sur les paramètres de stimulation de la moelle épinière pour contrôler la stimulation en temps réel pendant que les sujets utilisaient leur jambe prothétique pour se tenir debout ou marcher.

En plus d’une amélioration cliniquement significative du contrôle de l’équilibre et de la marche, même dans les conditions les plus difficiles, comme se tenir debout sur une plate-forme mobile avec les yeux fermés, les participants ont signalé une réduction moyenne de 70 % de la douleur du membre fantôme – un résultat très significatif étant donné l’absence de données cliniques. traitement. Options de traitement disponibles.

La beauté de cette technologie réside dans sa polyvalence : une étude pilote a montré qu’elle pouvait fonctionner chez les personnes souffrant de graves lésions des nerfs périphériques dues à des maladies chroniques, telles que le diabète, ou chez les personnes amputées d’un membre. Il ne nécessite pas non plus d’électrodes coûteuses sur mesure ni de procédures chirurgicales inhabituelles, ce qui facilite son expansion à l’échelle nationale.

« Nous sommes capables de produire des sensations tant que la moelle épinière est intacte », a déclaré Fisher. « Notre approche a le potentiel de devenir une intervention importante pour l’amputation des membres inférieurs et, avec le soutien approprié des partenaires industriels, elle pourrait être appliquée en clinique au cours des cinq prochaines années. »

Les autres auteurs de cette étude sont Amiya Nanvadkar, PhD, Rohit Bose, BA, Billy Petersen, DPT, PhD, Tyler Madonna, BA, Beatrice Parra, PhD, Isaiah Levy, MD, Eric Helm, MD, et Vincent Mele, MD en médecine. , Michael Boninger, MD, et Marco Capogrosso, MD, tous de Pitt ; Devapratim Sarma, PhD, Juhi Faruqui, BA, Ashley Dalrymple, PhD, et Douglas Weber, PhD, tous de l’Université Carnegie Mellon ; Elizaveta Okorukova, Ph.D., et Slimane Bensmaia, Ph.D., de l’Université de Chicago.

À propos de l’actualité de la recherche en neurotechnologie

auteur: Anastasia Gorelova
source: Université de Pittsburgh
communication: Anastasia Gorelova – Université de Pittsburgh
image: Image créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
« Restaurez le retour sensoriel du pied et réduisez la douleur du membre fantôme grâce à la stimulation de la moelle épinière en boucle fermée« Par Lee Fisher et coll. Nature du génie biomédical

un résumé

Restaurez le retour sensoriel du pied et réduisez la douleur du membre fantôme grâce à la stimulation de la moelle épinière en boucle fermée

Restaurer le feedback somatosensoriel chez les personnes amputées d’un membre inférieur réduirait le risque de chutes et atténuerait les douleurs du membre fantôme.

Nous montrons ici, chez trois individus ayant subi une amputation tibiale (un avec un traumatisme et un avec une neuropathie périphérique diabétique), que les sensations du pied manquant, tout en contrôlant leur emplacement et leur intensité, peuvent être évoquées en stimulant la moelle épinière lombo-sacrée latérale à l’aide d’électrodes. disponible et en ajustant l’intensité de la stimulation en temps réel en fonction des signaux provenant d’une semelle intérieure de chaussure sans fil sensible à la pression.

La proprioception somatotopique restaurée par stimulation en boucle fermée a amélioré le contrôle de l’équilibre (avec une amélioration de 19 points du score composite du test de régulation sensorielle chez un individu) et la stabilité de la marche (avec une amélioration de 5 points de l’évaluation fonctionnelle de la marche chez un individu).

Au cours de la période d’implantation des sondes de stimulation, les trois individus ont connu une réduction cliniquement significative de la douleur du membre fantôme (avec une réduction moyenne d’environ 70 % sur l’échelle visuelle analogique).

Nos résultats soutiennent une évaluation clinique supplémentaire des prothèses neurales des membres inférieurs qui fournissent un retour somatosensoriel.