در سال ۱۹۹۹، زمانی که جیسون کارمل دانشجوی سال دوم پزشکی بود، برادر دوقلوی همسانش دچار آسیب نخاعی شد، او را از قفسه سینه به پایین فلج کرد و استفاده از دستانش را محدود کرد. زندگی کارمل نیز در آن روز تغییر کرد. جراحت برادرش در نهایت باعث شد کارمل به یک متخصص مغز و اعصاب و یک متخصص مغز و اعصاب تبدیل شود و هدف آن توسعه درمان‌های جدید برای بازگرداندن حرکت در افراد مبتلا به فلج باشد.
در سال‌های اخیر، برخی از مطالعات برجسته در مورد تحریک الکتریکی نخاع به تعدادی از افراد مبتلا به فلج ناقص اجازه داده است که دوباره بایستند و قدم‌های خود را بردارند.
رویکرد کارمل متفاوت است زیرا بازو و دست را هدف قرار می‌دهد و به این دلیل که تحریک مغز و نخاع را جفت می‌کند، با تحریک الکتریکی مغز و به دنبال آن تحریک نخاع. هنگامی که دو سیگنال در سطح نخاع، در فاصله حدود ۱۰ میلی ثانیه از یکدیگر، همگرا می‌شوند، قوی ترین اثر را دریافت می‌کنیم و به نظر می‌رسد این ترکیب، اتصالات باقی مانده در نخاع را قادر می‌سازد تا کنترل را به دست گیرند.
کارمل در جدیدترین مطالعه خود، تکنیک خود را که به نام پلاستیسیته انجمنی نخاع (SCAP) نامیده می‌شود، بر روی موش‌هایی با آسیب متوسط نخاعی آزمایش کرد. ده روز پس از آسیب، موش‌ها برای دریافت ۳۰ دقیقه SCAP به مدت ۱۰ روز یا تحریک ساختگی تصادفی شدند. در پایان دوره مطالعه، موش‌هایی که SCAP را روی بازوهای خود هدف قرار داده بودند، در کنترل غذا به طور قابل توجهی بهتر از گروه کنترل بودند و رفلکس‌های تقریباً طبیعی داشتند.
کارمل می‌گوید: «پیشرفت‌ها در عملکرد و فیزیولوژی تا زمانی که اندازه‌گیری شد، تا ۵۰ روز ادامه داشت».
یافته‌ها نشان می‌دهد که SCAP باعث می‌شود سیناپس‌ها (اتصال بین نورون‌ها) یا خود نورون‌ها دستخوش تغییرات پایدار شوند. کارمل می‌گوید: «سیگنال‌های جفت شده اساساً یکپارچگی حسی-حرکتی طبیعی را تقلید می‌کنند که باید برای انجام حرکات ماهرانه کنار هم قرار گیرند.
از موش گرفته تا مردم
اگر همین روش در افراد مبتلا به آسیب نخاعی کار کند، بیماران می‌توانند چیز دیگری را که در این آسیب از دست داده بودند، دوباره به دست آورند: استقلال. بسیاری از مطالعات تحریک نخاع بر راه رفتن تمرکز دارند، اما کارمل می‌گوید: «اگر از افرادی که آسیب نخاعی گردنی دارند، که اکثریت آن‌ها است، بپرسید، چه حرکتی را می‌خواهند برگردانند، می‌گویند عملکرد دست و بازو. عملکرد دست و بازو به افراد اجازه می‌دهد مستقل‌تر باشند، مانند جابه‌جایی از تخت به ویلچر یا لباس پوشیدن و تغذیه خود.
کارمل اکنون در حال آزمایش SCAP بر روی بیماران آسیب نخاعی در کلمبیا، ویل کورنل و سیستم مراقبت بهداشتی VA Bronx در یک کارآزمایی بالینی است که توسط موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی حمایت می‌شود. این تحریک یا طی یک جراحی با اندیکاسیون بالینی یا غیرتهاجمی با استفاده از تحریک مغناطیسی مغز و تحریک پوست در جلو و پشت گردن انجام می‌شود. هر دو تکنیک به طور معمول در محیط‌های بالینی انجام می‌شوند و به عنوان ایمن شناخته شده‌اند.
در این کارآزمایی، محققان امیدوارند در مورد نحوه عملکرد SCAP و چگونگی تاثیر زمان و قدرت سیگنال‌ها بر پاسخ‌های حرکتی انگشتان و دست‌ها اطلاعات بیشتری کسب کنند. این زمینه را برای آزمایش‌های آینده برای آزمایش توانایی این تکنیک در بهبود معنی‌دار عملکرد دست و بازو فراهم می‌کند.
با نگاهی دورتر، محققان فکر می‌کنند که این رویکرد می‌تواند برای بهبود حرکت و احساس در بیماران مبتلا به فلج پایین تنه مورد استفاده قرار گیرد.
در این بین، دوقلوی جیسون کارمل مشغول کار، ازدواج و پرورش دوقلوهای خودش است. کارمل می‌گوید: «او زندگی کاملی دارد، اما امیدوارم بتوانیم عملکرد بیشتری را برای او و سایر افرادی که آسیب‌های مشابه دارند، به دست آوریم. منبع
