«Волшебные» нейроны поставили парализованных на ноги: как они работают

Ученые восстановили подвижность у девяти парализованных пациентов. Они не остановились на этом и выяснили, как им это удалось. «Хайтек» рассказывает главное.

Странные «волшебные» нейроны в позвоночнике могут заставить людей параличом снова ходить. Все, что им нужно, это электрическая стимуляция. После активации они восстанавливают утраченную связь между различными областями спинного мозга.

Что такое паралич?

Когда что-то нарушает передачу нервных импульсов к мышцам, может возникнуть паралич — полное отсутствие произвольных движений мышц. Среди причин — инсульт, травма спинного мозга и нервные расстройства, такие, как рассеянный склероз. Паралич Белла вызывает временный паралич лицевого нерва. Параплегия затрагивает обе ноги, тогда как квадриплегия поражает все конечности.

Серьезная проблема

Согласно данным клиники Кливленда в США, некоторые люди страдают от временного паралича и, со временем, у них восстанавливаются частичная или полная работа мышц. Например, вышеупомянутый паралич Белла временно парализует мышцы лица. А вот постоянный паралич означает, что человек уже не восстановит контроль над мышцами. Состояние необратимое.

Не существует постоянного лекарства от этого неврологического расстройства, и это усугубляет ситуацию. Физическая и умственная борьба, через которую проходит пациент с хроническим параличом, невообразима. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature в 2017 году, 22% частично парализованных и 36% полностью парализованных пациентов склонны к суициду.

Что сделали ученые?

Однако группа международных исследователей недавно заставила девять пациентов с тяжелыми травмами спинного мозга (ТСМ) снова ходить. Они утверждают, что идентифицировали нейроны, которые восстанавливают подвижность у пациентов с ТСМ. Исследование дает надежду людям, которые страдают хроническим параличом.

Одна из причин возникновения хронического паралича — травмы спинного мозга, которые приводят к потере движения и чувствительности в некоторых (или во всех) частях тела. Хотя никакое лечение не обещает постоянного выздоровления, существуют методы, которые могут улучшить состояние пациента. Эпидуральная электрическая стимуляция (ЭЭС) — один из таких подходов. Врачи имплантируют электроды в область спинного мозга для восстановления подвижности пациентов.

Они восстанавливают нарушенное течение электрического тока между верхним (шейным) и нижним (поясничным) отделами спинного мозга. Наряду с ЭЭС пациент также проходит физиотерапию, которая, в конечном итоге, позволяет человеку восстановить утраченные движения тела. В ходе нового исследования ученые провели ЭЭС-терапию девяти пациентам, которые страдают от хронической ТСМ.

Девять пациентов снова ходили после лечения ЭЭС. NeuroRestore-Джимми Равье

В течение пяти месяцев после реабилитации и ЭЭС-терапии испытуемые снова начали ходить. Таких результатов добивались и раньше, но, на этот раз, исследователи сделали интересное открытие. По мере того, как пациенты восстанавливали способность ходить, активность нейронов в их поясничном отделе спинного мозга снижалась. В итоге, они решили изучить нейронные изменения, которые происходят внутри тела пациента во время лечения ЭЭС.

Те самые нейроны

Исследователи провели эксперимент на мышах и выяснили, что восстановление ходьбы (у девяти пациентов) свидетельствует о том, что ЭЭС ремоделирует спинной мозг. Ученые предположили, что этот процесс должен отражаться в активности нейронов во время ходьбы.

«Идентификация субпопуляций нейронов, выбранных во время восстановления ходьбы с помощью ЭЭС, потребует доклинической модели. В ней их можно каталогизировать, анализировать и манипулировать ими. Поэтому мы создали трансляционную структуру на мышах, чтобы воспроизвести ключевые технологические и терапевтические особенности ЭЭС у людей», — пишут исследователи в статье.

Модель мыши, имитирующая реабилитацию ЭЭС у людей. Nature

Авторы также картировали генетическую экспрессию в нейронах спинного мозга мышиной модели. Изучая саму модель и карту, они обнаружили тип возбуждающего нейрона в поясничном отделе. При активации, он позволят модельным организмам ходить после ТСМ. Еще интереснее то, что эти клетки, которые назвали нейронами SCVsx2::Hoxa10, не нужны обычным людям для ходьбы. Из-за их возможности ставить людей на ноги, нейроны назвали «волшебными».

Что в итоге?

Данные говорят о том, что нейроны SCVsx2::Hoxa10 могут принадлежать к тому типу типу клеток, которые способствуют восстановлению и запускаются во время лечения ЭЭС. Они восстанавливают утраченную нейронную связь и, наконец, позволяют пациенту с хроническим параличом снова ходить.

Однако ученые считают, что в нервной системе человека могут быть и другие нейроны, которые участвовуют в процессе восстановления. Поэтому необходимы дополнительные исследования, чтобы найти такие клетки и глубже понять влияние ЭЭС на них.

Читать далее:

Названы последствия утечки газа из «Северного потока»

Массивный удар космического объекта запустил магнитное поле Земли

Названа главная опасность храпа: ученые рассказали, как это влияет на мозг

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости