電気インパルスを使用して麻痺した筋肉を人工的に活性化する試みでは、神経に巻かれたカフがよく使用されると科学者らは説明する。これにより、麻痺した患者はすでに歩けるようになっていますが、それはほんの数分間だけです。このタイプの刺激の問題は、筋線維が活性化される順序が自然な動きとはまったく逆であることです。大きな筋線維は小さな筋線維よりも電気インパルスに速く反応しますが、通常の動きでは小さな筋線維のみが反応します。そしてより大きな筋線維を収縮させます。したがって、電気刺激により、ぎくしゃくした動きが生じ、筋肉が非常に急速に消耗します。
新しい研究のために、研究者らは内側に小さな発光ダイオードを備えたタイプの光学カフを開発した。彼らはこれらをマウスの坐骨神経の周囲に配置しました。 LED は、神経の奥深くまで浸透する高強度の青色光を放射し、より深い神経線維に確実に到達して刺激します。このアプローチにより、自然な状態と同様に、小さい筋線維と大きい筋線維が正しい順序で収縮しました。さらに、収縮は電気を使用した場合よりも大幅に長く持続することができました。「電気刺激ではわずか 4 分で筋肉が疲れ果てました」とスタンフォード大学のルウェリンは報告しています。最初の最大強度は数分で、かなり長い間そのレベルが維持されました。」
将来的には、この技術により、麻痺した患者の移動能力を回復する新たな可能性が開かれる可能性があります。脊髄損傷、脳卒中、その他の脳損傷の後だけでなく、筋肉の緊張の増加を伴う痙性麻痺にも使用できます。しかし、研究者らは、まず光感受性タンパク質の遺伝子をヒトゲノムに安全に導入できる必要があると指摘している。
