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.
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.
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