«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
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА почти на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука
OpenAI обновила правила ChatGPT, чтобы сократить «цензуру» в спорных вопросах
Новости
Опасный астероид 2024 YR4 в 2032 году может столкнуться не только с Землей
Космос