Стимуляция спинного мозга помогает парализованным пациентам снова ходить
Новое исследование раскрывает неожиданный механизм, лежащий в основе лечения, которое уже начало использоваться на практике.
До недавнего времени тяжелое повреждение спинного мозга обычно означало постоянный паралич. Но новая методика дает надежду на то, что такие пациенты смогут ходить уже в ближайшее время.
Хотя эпидуральная электростимуляция (EES) все еще экспериментальна, она уже использовалась для восстановления ходьбы у пациентов с травмой, которая позволяет сохранять некоторые ощущения, но все же без возможности контроля движения конечностями ниже уровня травмы, с утратой контроля над мочеиспусканием и стулом.
Теперь исследователи из Швейцарии использовали эту технику для восстановления ходьбы у девяти человек с хроническими повреждениями спинного мозга.
НЕМНОГО ТЕОРИИ
Как правило, произвольное движение мышц происходит после того, когда нейроны головного мозга передают команды вниз в позвоночник, где они синапсируют с другими нейронами, которые контролируют мышцы.
Ходьба управляется двигательными нейронами в поясничном (нижнем) отделе спинного мозга. Повреждение спинного мозга может повредить нисходящие пути, которые передают эти команды, оставляя при этом поясничные нейроны неповрежденными.
Электрическая стимуляция обходит повреждение, чтобы реактивировать эти клетки.
Клаудиа Кате из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и ее коллеги включили девять человек в первое клиническое исследование, предназначенное для проверки безопасности и возможности эпидуральной электростимуляции.
Этим участникам хирургически имплантировали нейростимулятор на поверхность поясничного отдела позвоночника, чтобы активировать двигательные нервные корешки при выходе из спинного мозга. После пяти месяцев реабилитации они могли ходить на улице, используя вспомогательное стабилизирующее устройство, а те, у кого до стимуляции частичная функция спинного мозга была сохранена, позже могли ходить без него.
Механизм
Исследователи использовали ПЭТ-сканирование для измерения метаболизма спинного мозга до и после эпидуральной электростимуляции (EES) и неожиданно обнаружили, что стимуляция снижает активность нейронов в поясничном отделе позвоночника. Это привело их к предположению, что EES активирует популяцию нейронов, которая становится необходимой для ходьбы только после паралича.
Для дальнейшего исследования они обратились к мышиной модели повреждения спинного мозга и, используя генетические методы в сочетании со световой флуоресцентной микроскопией, подтвердили, что EES снижает активность нейронов в поясничном отделе позвоночника мышей, как и у людей.
Затем они использовали одноядерное секвенирование для создания молекулярных профилей более 80 000 нейронов поясничного отдела позвоночника у 24 мышей, что позволило им охарактеризовать 36 субпопуляций клеток. Таким образом, они определили определенную группу интернейронов, которые отвечают за восстановление ходьбы после паралича.
Полученные результаты дают новое представление о том, как эпидуральная электростимуляция реорганизует нейроны в позвоночнике.
Интернейроны - это маленькие “локальные” клетки, которые в спинном мозге передают сигналы между двигательными и сенсорными нейронами. Эта особая субпопуляция расположена в промежуточных слоях спинного мозга и синтезирует возбуждающий нейротрансмиттер глутамат.
У мышей с повреждениями спинного мозга временное отключение этих интернейронов подавляло ходьбу, которая ранее была восстановлена с помощью EES; разрушение интернейронов полностью отменяло ходьбу. Однако инактивация этих клеток у здоровых мышей не повлияла на ходьбу, что означает, что эти интернейроны, по-видимому, имеют решающее значение для восстановления ходьбы после паралича, но в остальном не нужны для ходьбы.
Авторы отмечают, что, хотя эти интернейроны необходимы для восстановления ходьбы, их может быть недостаточно для этого.
Другие типы клеток как в головном, так и в спинном мозге, вероятно, способствуют выздоровлению. Тем не менее, полученные результаты дают новое представление о том, как EES реорганизует нейроны в поясничном отделе позвоночника - значительный прогресс в оказании помощи парализованным пациентам снова ходить.
"РАДИОСТАНЦИЯ PADOLSKI" - НАЖМИ И СЛУШАЙ!!!