«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
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос
Илон Маск: Neuralink поставил мозговой имплант третьему пациенту
Новости
В Китае дроны вызвали снегопад в горах, чтобы решить проблему с недостатком воды
Новости
«Сестра Клеопатры» оказалась римским больным подростком
Наука
2024 год стал самым жарким за полтора века: впервые превышен предел в 1,5°С
Наука
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос