U većini amputacija prekidaju se mišićni parovi koji kontroliraju zahvaćene zglobove, poput laktova ili gležnja. Međutim, tim s MIT-a otkrio je da ponovno spajanje ovih mišićnih parova, ljudima nudi mnogo bolje senzorne povratne informacije.

Veća sloboda kretanja

"Naša je studija, baš kao i neke prethodne, pokazala da osobe koja bolje pokreću mišiće koji pomiču fantomske dijelove tijela ujedno bolje koristiti svoje proteze", kaže vodeća autorica studije Shriya Srinivasan s MIT-a.

Studija objavljena u Zborniku Nacionalne akademije znanosti , otkriva kako je svih 15 pacijenata na kojima je obavljena nova vrstu operacije, takozvano agonist-antagonističko mioneuralno sučelje (AMI), mišiće kontroliralo preciznije od bolesnika s tradicionalnim amputacijama. Takvi pacijenti ujedno su osjećali veću slobodu kretanja i manje bolova u zahvaćenom udu.

Većina mišića koji kontroliraju kretanje udova javljaju se u parovima koji se naizmjenično istežu i skupljaju. Jedan od primjera ovih parova agonista i antagonista su biceps i triceps. Kad savijete lakat, mišić bicepsa se kontrahira, zbog čega se triceps rasteže, a to istezanje šalje senzorne informacije natrag u mozak.

Zbunjujući signali

Tijekom konvencionalne amputacije ekstremiteta, ovi pokreti mišića su ograničeni, presijecajući ovu senzornu povratnu informaciju i amputirani puno teže osjećaju gdje su njihovi protetski udovi u prostoru.

"Kad se jedan mišić kontrahira, drugi nema svoju antagonističku aktivnost, pa mozak dobiva zbunjujuće signale", objašnjava Srinivasan. "Čak i s najsuvremenijim protezama, ljudi neprestano vizualno prate protezu kako bi pokušali kalibrirati mozak."

Spajaju krajeve mišića

Prije nekoliko godina grupa MIT Biomechatronics osmislila je novu tehniku ​​amputacije koja održava odnose između tih mišićnih parova. Umjesto da prekidaju svaki mišić, oni spajaju dva kraja mišića tako da i dalje dinamično komuniciraju jedni s drugima unutar preostalog uda. 

Istraživači su izmjerili preciznost mišićnih pokreta u zglobovima gležnja i subtalarnih zglobova 15 pacijenata kojima je AMI amputacija izvedena ispod koljena. Ovim su se pacijentima tijekom amputacije ponovno povezali dva seta mišića: mišića koji kontroliraju gležanj i onih koji kontroliraju subtalarni zglob. 

Usporedivši električne signale koji dolaze iz mišića amputiranog uda s onima iz netaknutog uda, istraživači su otkrili male razlike. Pokazalo se i da su pacijenti s AMI amputacijom mogli puno preciznije kontrolirati mišiće amputiranog uda nego pacijenti s tradicionalnim amputacijama. 

Snimke mozga pokazale su da AMI pacijenti dobivaju više senzornih povratnih informacija od preostalih mišića nego pacijenata s tradicionalnim amputacijama. Sad se pokušava izmjeriti znači li i koliko ova sposobnost i bolju kontrolu protetske noge tijekom hodanja.

Otkriveno je i još nešto: pacijenti s AMI prijavili su mnogo manje boli i veći osjećaj slobode kretanja u amputiranim udovima.

Budući koraci

U međuvremenu je razvijena i modificiranu verzija operacije koja se može izvesti na ljudima koji su već prošli tradicionalnu amputaciju. Ovaj proces, nazivan "regenerativni AM", uključuje male segmente mišića koji će služiti kao agonistički i antagonistički mišići amputiranog zgloba. Razvijaju se i AMI postupci za druge vrste amputacija, uključujući one iznad koljena te iznad i ispod lakta.