Một Cấy Ghép Não Giúp Người Sống Sót Khôi Phục Chuyển Động

Stan Nicholas gần như đã không tiến hành việc cấy ghép não. 

Bệnh viện Cleveland đang tìm người tình nguyện đã bị tàn tật do đột quỵ để tham gia một phương pháp thử nghiệm nhằm khôi phục chuyển động ở phần trên của cơ thể. Điều này có nghĩa là phải đặt một sợi dây mảnh vào vùng não xỏ để kích thích điện tế bào thần kinh. Sau khi bị đột quỵ vào năm 2018, Nicholas chỉ có thể di chuyển ít bên trái cơ thể. Anh ấy không thể nấu các bữa ăn như trước đây—một điều mà anh ấy yêu thích.

Anh ấy đủ điều kiện, nhưng khi đến lúc phẫu thuật, anh ấy nghĩ đến việc rút lui. “Tôi rất sợ hãi,” Nicholas nói. Nhưng nếu có cơ hội anh ấy có thể sử dụng lại cánh tay và bàn tay trái, anh ấy quyết định đó sẽ là đáng giá.

Nicholas hiện là một trong 12 bệnh nhân đột quỵ tham gia vào một nghiên cứu mới của Nature Medicine để thực hiện một kỹ thuật gọi là kích thích sâu não, hay DBS. Ở đầu thử nghiệm, tất cả những người tham gia đều gặp yếu đuối ở một bên của phần trên cơ thể làm cho việc thực hiện các công việc hàng ngày trở nên khó khăn. Nhưng sau khi điều trị, Nicholas và tám người khác đã thấy cải thiện đáng kể về chuyển động tay và cánh tay. Đối với Nicholas, điều đó có nghĩa là khôi phục khả năng nấu ăn của anh ấy. “Nó đã mang lại cho tôi một cảm giác tự do,” anh ấy nói.

Mỗi năm, khoảng 15 triệu người trên toàn thế giới phải đối mặt với đột quỵ, khi có sự xuất huyết đột ngột hoặc tắc nghẽn nguồn cung cấp máu đến não. Kết quả là, các tế bào thần kinh gần nơi đột quỵ bị tổn thương. Gần một nửa số người sống sót sau đột quỵ phải đối mặt với tình trạng tàn tật hoặc vĩnh viễn ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày của họ. Mặc dù liệu pháp vật lý có thể giúp ích, quá trình phục hồi của họ thường đạt đến một điểm đỉnh khoảng một năm sau đột quỵ, khi họ không còn tiến triển nữa.

Tại Bệnh viện Cleveland, các nhà nghiên cứu đã đang điều tra liệu kỹ thuật DBS có thể thúc đẩy quá trình phục hồi sau đột quỵ hay không. Kỹ thuật này đã được sử dụng hơn 30 năm để giảm nhẹ chấn động ở bệnh nhân Parkinson, và các nhà khoa học đang thử nghiệm khả năng của nó trong việc điều trị các trường hợp nặng nề của trầm cảm và các bệnh tâm thần khác. Nó liên quan đến việc cấy ghép các điện cực phát ra xung điện nhẹ. Các nhà khoa học nghĩ rằng DBS giúp điều chỉnh mô hình điện tử bất thường trong não, tương tự như một bộ nhớ nhịp cho tim.

Não có khả năng thích ứng đáng kể đối với tổn thương. Những khu vực khỏe mạnh có thể tiếp quản các chức năng mà các phần tổn thương đã thực hiện trước đây. “Chúng tôi đang cố gắng tạo điều kiện thuận lợi hơn cho tái tổ chức chức năng trong những khu vực sống sót của vỏ não,” Kenneth Baker, một nhà thần kinh học tại Bệnh viện Cleveland và một tác giả của bài báo nói.

Một đột quỵ làm giảm sự kích thích của các tế bào thần kinh—tức là khả năng của chúng để gửi tín hiệu và kết nối với các phần khác của cơ thể. Ở những người hồi phục tự nhiên sau đột quỵ, sự kích thích của những tế bào thần kinh đó tăng lại. Với sự kích thích, đội ngũ của Baker đang nhằm vào việc tăng cường sự kích thích của các tế bào thần kinh gần khu vực tổn thương và nâng cao khả năng của chúng để hình thành các kết nối mới.

Trong nghiên cứu của Bệnh viện Cleveland, 12 bệnh nhân đều trải qua đột quỵ ở vỏ não—lớp ngoại cùng của não. Các nghiên cứu trước đã thử kích thích trực tiếp khu vực này, nhưng không thành công. Đội ngũ Cleveland thay vào đó nhắm vào một phần của vỏ não—nằm ở phía sau đầu—gọi là nhân răng, một nhóm tế bào thần kinh tham gia vào việc kiểm soát tinh tế của các chuyển động tự nguyện và chức năng giác quan. Khu vực này tạo ra kết nối với các khu vực não khác, bao gồm vỏ não.

Bác sĩ phẫu thuật cấy ghép một điện cực vào não của mỗi bệnh nhân, cùng với một thiết bị dưới da ở ngực phát ra xung điện. Sau một thời gian phục hồi từ cuộc phẫu thuật, bệnh nhân trải qua hai tháng vật lý trị liệu. Sau đó, các nhà nghiên cứu bật bật kích thích điện và để nó hoạt động trong bốn đến tám tháng trong khi những người tham gia tiếp tục vật lý trị liệu.

Các nhà nghiên cứu đo lường tiến triển của mỗi người bằng cách thực hiện một bài kiểm tra phổ biến đánh giá chức năng tay và cánh tay sau đột quỵ. Vật lý trị liệu một mình chỉ mang lại những đạt được nhỏ khoảng ba điểm trên một thang điểm 66. Sau khi kích thích được bật, sự cải thiện trung bình tăng thêm bảy điểm.

Các người tham gia cũng trở nên khéo léo hơn trong việc thực hiện các công việc hàng ngày như sử dụng lược, nhặt cốc và bật công tắc đèn. “Chuyển động và hoạt động của họ không ở mức bình thường, nhưng ngay cả khả năng sử dụng tay của họ nhanh hơn so với trước đây là một sự khác biệt lớn,” Baker nói. Ba bệnh nhân không thấy cải thiện đáng kể ban đầu đã bắt đầu với khuyết điểm nặng hơn so với những người khác.

Sau vài tháng với kích thích bật, Nicholas bắt đầu nhận thức được sự khác biệt. Anh ấy có thể nâng tay lên phía trên đầu và đóng bàn tay trái, điều mà trước khi cấy ghép anh ấy không thể làm được. Nó giúp việc làm công việc trong sân và công việc nhà trở nên dễ dàng hơn. “Tôi rất vui vì nó đã làm lợi ích cho tôi,” anh ấy nói.

Các nhà nghiên cứu đã loại bỏ các thiết bị sau khi nghiên cứu kết thúc, nhưng đáng kể là, những lợi ích đã kéo dài suốt toàn bộ giai đoạn theo dõi 10 tháng, cho thấy rằng DBS có thể không cần phải sử dụng vĩnh viễn, như trong trường hợp Parkinson.

Tất cả bệnh nhân trong nghiên cứu đã bị tàn tật hơn một năm—trong một số trường hợp, lên đến ba năm sau đột quỵ. Và thế nhưng, thời gian kể từ đột quỵ không ảnh hưởng đến mức độ cải thiện họ thấy. “Điều đó có nghĩa là cửa sổ để giúp bệnh nhân này khôi phục chức năng dường như lâu hơn nhiều so với chúng ta nghĩ,” John Ngai, giám đốc Chương trình Sáng tạo não của Viện Y tế Quốc gia, người tài trợ nghiên cứu, nói. Nhưng anh ấy nói rằng do những bệnh nhân nặng tật nhất không hưởng lợi, có thể có một giới hạn về mức độ kích thích có thể giúp ích.

Catherine Lang, chuyên gia phục hồi sau đột quỵ tại Trường Y học Đại học Washington ở St. Louis, không tham gia vào nghiên cứu, cho biết kết quả là hứng thú, nhưng cần thêm nghiên cứu để xác định những bệnh nhân nào có thể là ứng viên tốt cho DBS. “Khi liệu pháp này đi qua quy trình thử nghiệm lâm sàng, chúng ta sẽ bắt đầu có ý kiến tốt hơn về những người có thể hưởng lợi từ nó,” cô nói.

Nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch cho một thử nghiệm ngẫu nhiên lớn hơn để đo lường hiệu quả của nó tốt hơn, trong đó một số bệnh nhân sẽ được kích thích và một số khác sẽ không.

Mặc dù anh ấy nhận thức được những cải thiện, có một điều Nicholas vẫn không thể làm: chơi guitar. Trước khi bị đột quỵ, anh ấy chơi trong một ban nhạc blues-rock. Âm nhạc là cuộc sống của anh ấy. Nhưng bây giờ, anh ấy không thể uốn cổ tay đủ để nắm lấy cần của guitar, và ngón tay của anh ấy không di chuyển nhanh như trước kia. Tuy nhiên, anh ấy vẫn rất vui mừng vì đã tham gia vào nghiên cứu và hy vọng nhiều người sẽ cuối cùng được hưởng lợi từ nghiên cứu về DBS. “Đó là điều đáng kinh ngạc khi bạn nghĩ về nó,” Nicholas nói. “Tất cả những gì tôi đạt được, tôi đã giữ được.”