Ученые определили нейроны, которые помогают парализованным пациентам снова ходить
Электрическая стимуляция позвоночника может помочь парализованным людям снова ходить, и клинические испытания показали многообещающие результаты. Теперь ученые определили, какие нейроны стимулируются, и обнаружили, что пациенты все еще могут ходить даже после отключения электрической стимуляции.
Повреждения спинного мозга могут быть изнурительными, так как они могут нарушить передачу сигналов от головного мозга к нижним конечностям и вызвать частичный или полный паралич. Но недавняя разработка показала многообещающую возможность помочь пациентам восстановить некоторую подвижность с помощью эпидуральной электростимуляции.
Рядом со спинным мозгом имплантируется небольшое устройство, которое использует электрические импульсы для стимуляции нейронов, контролирующих движения ног.
Многочисленные усовершенствования техники, сделанные за последнее десятилетие, показывали неуклонно лучшие результаты, помогая ранее полностью парализованным пациентам двигать ногами, стоять и даже ходить с помощью таких вспомогательных средств, как костыли и каркасы.
В новом клиническом исследовании научно-исследовательского центра NeuroRestore девять пациентов восстановили способность ходить, а улучшение их двигательных функций сохранялось даже после завершения процесса реабилитации. Важно отметить, что они все еще могли ходить даже после отключения устройства электростимуляции, что ускользнуло от предыдущих исследований.
Это предполагает, что в нервных волокнах, используемых для ходьбы, произошел некоторый уровень реорганизации, поэтому ученые исследовали конкретные механизмы на мышах и молекулярных моделях, чтобы увидеть, может ли это происходить и как это происходит.
Команда создала трехмерную «карту» спинного мозга, вплоть до отдельных нейронов, и наблюдала, какие нейроны активируются при электрической стимуляции. Они сузили его до определенного семейства нейронов, которые экспрессируют ген под названием Vsx2.
Интересно, что эти нейроны обычно не важны для ходьбы у здоровых людей, но они, по-видимому, имеют решающее значение для реорганизации нервных волокон для восстановления двигательной функции после травмы.
Чтобы проверить эту идею, ученые использовала новую версию эпидуральных имплантатов, которые не только стимулировали спинной мозг, но и дезактивировали нейроны Vsx2. В тестах на мышах те, у кого была травма позвоночника, сразу же перестали ходить, но здоровые мыши все еще могли нормально ходить.
Ученые говорят, что этот эксперимент подтверждает, что нейроны Vsx2 являются мишенью для эпидуральной электрической стимуляции при лечении паралича. Это может в конечном итоге привести к еще более эффективным методам лечения, чтобы дать возможность людям снова ходить.
Исследование было опубликовано в журнале Nature.