«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
Тайны древней звезды по соседству изучили, «подслушав ее песню»
Космос
Baidu делает ИИ для перевода звуков животных в человеческую речь
Наука
Оказалось, ИИ врет чаще при одном условии: как этого избежать
Новости
Суперкомпьютер Маска сжирает электричество как 300 000 домов: люди протестуют
Новости
Посмотрите, как робот стремительно отбивает подачи в настольном теннисе
Новости
Физики исполнили мечту алхимиков: свинец в коллайдере превратили в золото
Наука
Создано музыкальное приложение для реабилитации после инсульта
Наука
«Эффект аккордеона» превращает жесткий графен в эластичный материал
Наука
ИИ восстановил имя автора свитка, который пережил последний день Помпеи
Наука
Частный лунный модуль вышел на орбиту спутника после двух месяцев полета
Космос
Предок тираннозавра «иммигрировал» в Америку из Азии, считают ученые
Наука
Обновленный Gemini 2.5 Pro от Google возглавил рейтинг ИИ для разработчиков
Новости
Ученые решили проблему, которая мешала запуску термоядерных реакторов почти 70 лет
Наука
Китайское «супероружие» для подводных диверсий оказалось не таким, как считалось
Новости
Отключение мобильного интернета в Москве: какие последствия для бизнеса
Новости
Киберполиция назвала новые схемы мошенников: как они воруют аккаунты на «Госуслугах»
Новости
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости