بازیابی حرکت شبه گام برداشتن در رت قطع نخاع شده با استفاده از تحریک الکتریکی میکرونی بلوک های پایه ای حرکتی درون نخاع

در دهه ی گذشته، تحریک الکتریکی درون نخاع به عنوان یک روش موفق در بازیابی حرکت اندام های معلول شناخته شده است. وجود شبکه هایی از نرون های واسطه ای در نخاع نشان داده شده است (ساختارهای پایه ای حرکت یا استخرهای حرکتی) که امکان فعال سازی گروه هماهنگی از ماهیچه ها را به عهده دارند. در این مقاله، امکان فعال سازی این واحدهای حرکتی با استفاده از تحریک الکتریکی میکرونی درون نخاع مورد بررسی قرار گرفت.
آزمایشات بر روی سه رت بالغ ویستار انجام شد. با لامینکتومی موضعی، استخوان های روی مهره های T13 تا L4 برداشته شد. حیوانات بر روی یک استریوتکس قرار داده شدند، به طوری که پای حیوان به راحتی قابلیت حرکت داشته باشد؛ در حالی که سر حیوان و مهره های T12 و L5 به وسیله ی گیره های نخاعی استریوتکس ثابت شده بود. برنامه ای در محیط LabVIEW برای تخمین بی درنگ زوایای مفاصل گسترش داده شد. برای تحریک نخاع، یک تحریک کننده ی میکرونی قابل برنامه ریزی 16 کاناله مورد استفاده قرار گرفت. دامنه، فرکانس و عرض پالس سیگنال تحریک به صورت بی درنگ امکان تغییر داشت. نقاط مختلف درون نخاع بین مهره های T13 تا L4 تحریک و زاویه مفصل های مچ، زانو و ران اندازه گیری شد.
امکان فعال سازی بلوک های پایه ی حرکتی گام برداشتن در نخاع با استفاده از تحریک میکرونی مشاهده شد. با تعریف مناسب الگوهای تحریک بلوک های پایه ی حرکتی می توان حرکت شبه گام برداشتن را به وجود آمد. منحنی به کار گیری ساختارهای پایه ی حرکتی بیانگر رابطه ی خطی بین شدت تحریک و اندازه ی جابه جایی مفاصل بود.
نتایج این تحقیق نشان می دهد که می توان با ترکیب بلوک های پایه ی حرکتی، حرکت شبه گام برداشتن را در رت قطه نخاع شده با استفاده از تحریک میکرونی درون نخاع ایجاد کرد.