Jako fizyczny terapeuta w Szanghaju, Zheng Wang pracował z ludźmi wracającymi do zdrowia po udarze mózgu po uszkodzeniu mózgu przez niedobór tlenu. Zwykle postępowali zgodnie z przewidywalnym schematem powrotu do zdrowia, robiąc duże postępy w ciągu kilku pierwszych wizyt, a następnie uderzając w ścianę. Pacjenci pytali, kiedy w końcu poczują się normalnie, a Wang powiedział im, że z czasem staną się lepsi. „Ale tak naprawdę” — wspomina — „w głębi serca wiedziałem, że niewiele się poprawią, bez względu na to, jak bardzo się postaramy”.
Tymczasem na drugim końcu świata Marc Dalecki, wówczas profesor nadzwyczajny w School of Kinesiology na Louisiana State University (LSU), nie mógł przestać myśleć o tlenie. Dalecki spędził większość swojej wczesnej kariery, studiując nurkowanie i pamięta nurków używających kaniuli do nosa z O2, aby pomóc we wszystkim, od niedotlenienia po bóle głowy. Zawsze zastanawiał się, czy to proste leczenie może pomóc pacjentom neurologicznym w rehabilitacji. „Obiecałem sobie, że przestudiuję to, kiedy będę miał własne laboratorium badawcze” — mówi.
Jak na swój stosunkowo mały rozmiar mózg zużywa absurdalną ilość energii: 20 do 30 procent energii ciała w stanie spoczynku. Aby zasilić wszystkie swoje neurony, mózg jest zależny od tlenu. Kiedy ktoś ma udar lub uraz głowy, przepływ natlenionej krwi do mózgu zostaje zakłócony. Pozbawiona tlenu tkanka mózgowa jest uszkodzona, co prowadzi do wielu problemów z pamięcią, mową, siłą i kontrolą motoryczną.
Rehabilitacja po urazie mózgu zwykle obejmuje współpracę z fizjoterapeutą w celu ponownego nauczenia się umiejętności motorycznych, budowania siły i koordynacji wymaganych do codziennych czynności, takich jak parzenie kawy, pisanie i mycie zębów. Wielu fizjoterapeutów korzysta już z zaawansowanych technologicznie urządzeń, aby pomóc pacjentom w szybszym powrocie do zdrowia, od robotów poruszających upośledzonymi kończynami po gry wirtualnej rzeczywistości, które symulują aspekty codziennego życia, których nie można łatwo odtworzyć w warunkach szpitalnych. Ale Wang i Dalecki zastanawiali się, czy tlen może być prostym, tanim i dostępnym dodatkiem do rehabilitacji neurologicznej, którego szukali. Pomyśleli, że gdyby mogli zapewnić pacjentom trochę dodatkowego tlenu podczas wczesnych sesji rehabilitacji ruchowej, mogłoby to pomóc im szybciej nauczyć się starych umiejętności.
Obaj połączyli siły w laboratorium Daleckiego w LSU, gdzie Wang, sfrustrowany klinicystą, postanowił zrobić doktorat z kinezjologii. W badaniu opublikowanym w zeszłym tygodniu w Granice w neuronauce, ich zespół wykazał, że wąchanie czystego tlenu podczas nauki trudnego zadania motorycznego pomogło zdrowym młodym ludziom szybciej uczyć się i osiągać lepsze wyniki. Uważają, że ten stosunkowo niedrogi i obarczony niskim ryzykiem pomysł można wykorzystać do przyspieszenia powrotu do zdrowia po udarze.
Do swoich badań zrekrutowali 40 zdrowych młodych dorosłych, aby każdy siedział przy biurku z kaniulą nosową. Ich instrukcje były proste: przytrzymaj rysik na środku ekranu tabletu, a następnie przeciągnij go do celu, który wyskakuje gdzie indziej, tak szybko i skutecznie, jak to możliwe. Ale po kilku próbach stosunek między rysikiem a ekranem zmienił się, tworząc 60-stopniową różnicę między linią uczestnika myśl narysowali i linię, która faktycznie pojawiła się na ekranie. Podczas gdy ochotnicy dostosowywali sposób rysowania linii do nowych, trudniejszych okoliczności, powietrze zaczęło przepływać przez kaniulę. Połowa uczestników otrzymywała czysty tlen, a druga połowa powietrze medyczne (zasadniczo ultraczystą wersję zwykłego powietrza). To był szybki podmuch, tylko podczas tych kilku minut wstępnej nauki. Następnie przepływ powietrza odciął się, a ekran wrócił do normy.
