Roedd yr astudiaeth wedi dangos adferiad o barlys gan ddefnyddio dull newydd o niwrodechnoleg
Mae'r fertebra yn ein corff yn esgyrn sy'n ffurfio asgwrn cefn. Mae ein hasgwrn cefn yn cynnwys sawl nerf sy'n ymestyn o'n hymennydd i lawr tan y cefn isaf. Ein llinyn y cefn yn grŵp o nerfau a meinwe cysylltiedig y mae'r fertebra hwn o'r asgwrn cefn yn ei gynnwys ac yn darparu amddiffyniad iddo. Mae llinyn y cefn yn gyfrifol am drosglwyddo negeseuon (signalau) o'r ymennydd i wahanol rannau o'n corff ac i'r gwrthwyneb. Oherwydd y trosglwyddiad hwn rydym yn gallu teimlo poen neu symud ein dwylo a'n coesau. Mae anaf i fadruddyn y cefn yn drawma corfforol difrifol iawn pan achosir niwed i linyn y cefn. Pan fydd llinyn asgwrn y cefn yn cael anaf, mae rhai o'r ysgogiadau o'n hymennydd yn “methu” â chael eu danfon i wahanol rannau o'r corff. Mae hyn yn arwain at golli teimlad, cryfder a symudedd yn llwyr unrhyw le o dan y lleoliad anaf. Ac os yw'r anaf yn digwydd yn agos at y gwddf, mae hyn yn arwain at parlys trwy ran fawr o'r corff. Mae anaf i linyn y cefn yn drawmatig iawn ac yn cael effaith sylweddol ar fywyd bob dydd y dioddefwr gan effeithio ar effeithiau corfforol, meddyliol ac emosiynol parhaol.
Astudiaeth newydd addawol
Ar hyn o bryd nid oes unrhyw iachâd i atgyweirio difrod a achosir gan anaf i'r asgwrn cefn gan ei fod yn anghildroadwy. Mae rhai mathau o driniaeth ac adsefydlu yn helpu cleifion i fyw bywydau ffrwythlon ac annibynnol. Mae llawer o waith ymchwil yn mynd rhagddo gyda'r gobaith y byddai'n bosibl trin anafiadau llinyn asgwrn y cefn yn llwyr ryw ddydd. Mewn astudiaeth arloesol mae tîm o wyddonwyr o Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ac Ysbyty Athrofaol Lausanne yn y Swistir, wedi cynllunio therapi newydd i wella adferiad o anaf i fadruddyn y cefn. Mae'r astudiaeth hon a elwir yn STIMO (STImulation Movement Overground) wedi'i chyhoeddi yn natur1 a Nature Neuroscience2. Dywed gwyddonwyr fod eu canfyddiadau yn seiliedig ar y ddealltwriaeth a gawsant wrth ddadansoddi modelau anifeiliaid trwy flynyddoedd o ymchwil.
Nod gwyddonwyr oedd dynwared ymddygiad amser real yr ymennydd a llinyn asgwrn y cefn. Roedd y cyfranogwyr yn yr astudiaeth hon yn dri paraplegig a oedd wedi dioddef anafiadau llinyn asgwrn y cefn ceg y groth ac wedi cael eu parlysu ers blynyddoedd lawer (lleiafswm pedwar). Roedd pob un wedi cael adferiadau gwahanol ac er bod cysylltiadau niwral yn y safle anafiadau, ni chawsant symud. Ar ôl cael y protocol adsefydlu newydd a ddisgrifir yn yr astudiaeth gyfredol, roeddent yn gallu cerdded ychydig o fewn wythnos gyda chymorth baglau neu gerddwr yn dangos eu bod wedi adennill rheolaeth wirfoddol o gyhyrau'r coesau a barlyswyd ar ôl iddynt gael anaf.
Cyflawnodd ymchwil hyn trwy 'ysgogiad trydanol wedi'i dargedu o gelloedd nerfol' ym madruddyn asgwrn cefn lumber ynghyd â therapi â chymorth pwysau. Cyflawnwyd ysgogiad trydanol llinyn y cefn gyda lefelau uchel iawn o drachywiredd a gwnaeth hyn yr astudiaeth hon yn unigryw. Roedd yr ysgogiad fel joltiau trydan byr a fyddai'n chwyddo'r signalau ac yn helpu ymennydd a choesau cyfranogwyr sydd wedi'u parlysu i gyfathrebu'n well. At y diben hwn, gosodwyd mewnblaniadau – amrywiaeth o electrodau (16 electrod ar eneradur curiad y galon) – ar linyn y cefn gan alluogi ymchwilwyr i dargedu cyhyrau unigol amlwg yng nghoesau cyfranogwr. Roedd y mewnblaniad hwn, peiriant o faint blwch matsys wedi'i gynllunio'n wreiddiol ar gyfer rheoli poen cyhyrol. Roedd yn dechnolegol heriol gallu mewnblannu'r ddyfais hon â llawdriniaeth mewn rhannau penodol o linyn y cefn. Roedd gwahanol ffurfweddiadau o'r electrodau hyn yn y mewnblaniadau yn actifadu rhanbarthau targedig o linyn y cefn ac yn dynwared signalau/negeseuon yr oedd angen eu danfon i'r ymennydd i allu cerdded. Ochr yn ochr ag ysgogiad trydanol, roedd yn rhaid i gleifion hefyd 'feddwl' ar eu pen eu hunain am symud eu coesau er mwyn deffro unrhyw gysylltiadau niwron segur.
Hyfforddiant
Roedd yn bwysig i'r cyfranogwyr gael union amser a lleoliad yr ysgogiad trydanol er mwyn cynhyrchu symudiad penodol. Roedd corbys trydan wedi'u targedu yn cael eu darparu gan system reoli diwifr. Roedd yn heriol i'r cyfranogwyr addasu a mireinio'r cydlyniad rhwng 'bwriad' eu hymennydd eu hunain i gerdded a'r ysgogiad trydanol allanol. Arweiniodd yr arbrawf at well swyddogaeth niwrolegol a chaniatáu i'r cyfranogwyr hyfforddi galluoedd cerdded dros y ddaear yn naturiol yn y labordy am gyfnod estynedig o amser. Ar ôl wythnos, roedd y tri chyfranogwr yn gallu cerdded yn rhydd o ddwylo gyda chymorth ysgogiad trydanol wedi'i dargedu a rhywfaint o system cynnal pwysau corff am dros un cilometr. Nid oeddent yn dioddef blinder cyhyr y coesau ac roedd eu hansawdd camu yn gyson fel eu bod yn gallu cymryd rhan mewn sesiynau hyfforddi hir yn gyfforddus.
Ar ôl pum mis o hyfforddiant, gwellodd rheolaeth cyhyrau gwirfoddol yr holl gyfranogwyr yn sylweddol. Gwelwyd bod sesiwn hyfforddi mor hir a dwys yn dda iawn ar gyfer cynnal plastigrwydd trwy ddefnyddio gallu cynhenid ein system nerfol i 'ad-drefnu' ffibrau nerfau a thwf cysylltiadau nerfol newydd. Arweiniodd hyfforddiant hirach at weithrediad modur gwell a chyson hyd yn oed ar ôl i ysgogiadau trydanol allanol gael eu diffodd.
Mae astudiaethau blaenorol a ddefnyddiodd ddulliau empirig wedi bod yn llwyddiannus lle nad oedd llawer o baraplegiaid yn gallu cymryd llawer o gamau dros bellter byr gyda chymorth cymhorthion cerdded cyn belled â bod ysgogiadau trydanol yn cael eu darparu. Pan ddiffoddwyd ysgogiadau, dychwelodd eu cyflwr blaenorol lle na allai cleifion ysgogi unrhyw symudiadau coesau a'r rheswm am hyn yw nad oedd y cleifion wedi 'hyfforddi digon'. Agwedd unigryw ar yr astudiaeth gyfredol yw bod swyddogaethau niwrolegol i'w gweld yn parhau hyd yn oed ar ôl i'r hyfforddiant ddod i ben a bod ysgogiad trydanol wedi'i ddiffodd er bod cyfranogwyr yn cerdded yn llawer gwell pan oedd ysgogiadau ymlaen. Gallai'r driniaeth hyfforddi hon fod wedi helpu i ailadeiladu a chryfhau cysylltiadau niwral rhwng yr ymennydd a llinyn asgwrn y cefn a oedd wedi dod yn anweithredol o ganlyniad i anaf. Roedd gwyddonwyr wrth eu bodd ag ymateb annisgwyl y system nerfol ddynol i'w harbrawf.
Mae hwn yn ymchwil arloesol ar gyfer cleifion sydd wedi dioddef o wahanol fathau o anafiadau cronig i fadruddyn y cefn a chynhyrchwyd gobaith y gallant wella gyda'r hyfforddiant cywir. Mae cwmni newydd o'r enw GTX medical a sefydlwyd gan awduron yr astudiaeth hon yn bwriadu dylunio a datblygu wedi'u teilwra niwrotechnoleg y gellir ei ddefnyddio i ddarparu adsefydlu o fewn y system gofal iechyd. Bydd technoleg o'r fath hefyd yn cael ei phrofi yn llawer cynt, hy yn syth ar ôl anaf pan fo'r potensial i wella'n llawer uwch gan nad yw system niwrogyhyrol y corff wedi profi atroffi llwyr sy'n gysylltiedig â pharlys cronig.
***
Ffynhonnell (au)
1. Wagner FB et al 2018. Mae niwrodechnoleg wedi'i dargedu yn adfer cerdded mewn pobl ag anaf i fadruddyn y cefn. Natur. 563(7729). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
2. Asboth L et al. 2018. Mae ad-drefnu cylched cortico-reticulo-sbinol yn galluogi adferiad swyddogaethol ar ôl contusiad llinyn asgwrn y cefn difrifol. Niwrowyddoniaeth Natur. 21(4). https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5
***
Sylwadau ar gau.