Τα άτομα με πλήρη παράλυση περπατούν ξανά μετά την ανακάλυψη νευρικής διέγερσης: ScienceAlert

Χρησιμοποιώντας ένα μείγμα ηλεκτρικής διέγερσης και έντονης φυσικοθεραπείας, nΈνα άτομο με χρόνιες κακώσεις του νωτιαίου μυελού έχει αποκατασταθεί η ικανότητά του να περπατά.

Όλοι υπέφεραν από σοβαρή ή πλήρη παράλυση ως αποτέλεσμα βλάβης στον νωτιαίο μυελό. Παραδόξως, όλοι οι εθελοντές είδαν βελτιώσεις αμέσως και συνέχισαν να παρουσιάζουν βελτιώσεις πέντε μήνες αργότερα.

Μια πρόσφατη μελέτη από ερευνητές από την ελβετική ερευνητική ομάδα NeuroRestore εντόπισε τις ακριβείς νευρικές ομάδες που διεγείρονται από τη θεραπεία, χρησιμοποιώντας ποντίκια ως σημείο εκκίνησης.

Τα νευρικά κύτταρα που ενορχηστρώνουν το περπάτημα βρίσκονται στο τμήμα του νωτιαίου μυελού που διατρέχει το κάτω μέρος της πλάτης. Η βλάβη στον νωτιαίο μυελό μπορεί να διακόψει την αλυσίδα των σημάτων από τον εγκέφαλο, εμποδίζοντάς μας να περπατήσουμε ακόμα και όταν αυτοί οι συγκεκριμένοι οσφυϊκοί νευρώνες είναι ακόμα άθικτοι.

frameborder=”0″ allow=”accelerometer; Παιχνίδια αυτοκινήτων? Πρόχειρο-γραφή? κρυπτογραφημένα μέσα? γυροσκόπιο; picture-in-picture” επιτρέπει την πλήρη οθόνη>

Ανίκανοι να λάβουν εντολές, αυτοί οι «περπατητές» νευρώνες γίνονται ουσιαστικά μη λειτουργικοί, οδηγώντας ενδεχομένως σε μόνιμη παράλυση των ποδιών.

Προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι η ηλεκτρική διέγερση του νωτιαίου μυελού μπορεί να αναστρέψει μια τέτοια παράλυση, αλλά το πώς συνέβη αυτό δεν ήταν ξεκάθαρο. Έτσι, η νευροεπιστήμονας Claudia Kathe από το Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Λωζάνης (EPFL) και οι συνεργάτες της δοκίμασαν μια τεχνολογία που ονομάζεται επισκληρίδιος ηλεκτρική διέγερση σε εννέα άτομα, καθώς και σε ένα ζωικό μοντέλο.

Ο νωτιαίος μυελός διεγέρθηκε από έναν χειρουργικά εμφυτευμένο νευροδιαβιβαστή. Εν τω μεταξύ, οι ασθενείς υποβλήθηκαν επίσης σε μια διαδικασία εντατικής νευροαποκατάστασης που περιλάμβανε ένα ρομποτικό σύστημα υποστήριξης που τους βοηθούσε καθώς κινούνταν προς πολλές κατευθύνσεις.

Οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε διέγερση και αποκατάσταση πέντε μηνών, τέσσερις έως πέντε φορές την εβδομάδα. Παραδόξως, όλοι οι εθελοντές μπόρεσαν στη συνέχεια να κάνουν βήματα με τη βοήθεια ενός περιπατητή.

Προς έκπληξη των ερευνητών, οι ασθενείς που αναρρώθηκαν εμφάνισαν στην πραγματικότητα μείωση της νευρικής δραστηριότητας στον οσφυϊκό νωτιαίο μυελό κατά τη διάρκεια του περπατήματος. Η ομάδα πιστεύει ότι αυτό συμβαίνει επειδή η δραστηριότητα εξευγενίζεται σε ένα συγκεκριμένο υποσύνολο νευρώνων που είναι απαραίτητοι για το περπάτημα.

«Όταν το σκέφτεσαι, δεν πρέπει να αποτελεί έκπληξη», είπε η Courtine στον Dyani Lewis στο Φύση«Επειδή στον εγκέφαλο, όταν μαθαίνεις μια εργασία, αυτό ακριβώς βλέπεις – όλο και λιγότεροι νευρώνες ενεργοποιούνται» καθώς βελτιώνεσαι σε αυτήν.

Έτσι, η Kathe και η ομάδα μοντελοποίησαν τη διαδικασία σε ποντίκια και χρησιμοποίησαν έναν συνδυασμό αλληλουχίας RNA και χωρικής μεταγραφικής – μια τεχνική που επιτρέπει στους ερευνητές να μετρήσουν και να χαρτογραφήσουν τη γονιδιακή δραστηριότητα σε συγκεκριμένους ιστούς – για να καταλάβουν ποια κύτταρα έκαναν τι.

Εντόπισαν έναν ενιαίο πληθυσμό άγνωστων προηγουμένως νευρώνων που μπορεί να αυξηθεί για να αναλάβει μετά από έναν τραυματισμό, που βρίσκεται στα ενδιάμεσα στρώματα του οσφυϊκού νωτιαίου μυελού.

Αυτός ο ιστός, ο οποίος αποτελείται από κύτταρα που ονομάζονται SCVsx2:: Hoxa10 νευρώνες, δεν φαίνεται να απαιτούνται για το περπάτημα σε υγιή ζώα, αλλά φαίνεται να είναι απαραίτητοι για την ανάρρωση από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού, καθώς η καταστροφή τους εμπόδισε τα ποντίκια να αναρρώσουν. Ωστόσο, η πρόσληψή τους εξαρτάται από τη δραστηριότητα.

SCVsx2:: Hoxa10 Οι νευρώνες είναι «μοναδικά τοποθετημένοι» για να μετατρέψουν πληροφορίες από το εγκεφαλικό στέλεχος σε εκτελεστικές εντολές. Αυτά στη συνέχεια μεταδίδονται στους νευρώνες που είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή του περπατήματος, εξηγούν η Kathe και οι συνεργάτες τους στην εργασία τους.

Αυτό είναι μόνο ένα συστατικό μιας πολύ περίπλοκης αλυσίδας κυψελών μηνυμάτων και παραληπτών, οπότε μένουν πολλά να διερευνηθούν.

Ωστόσο, «τα πειράματα αυτά επιβεβαίωσαν ότι η συμμετοχή του Σ.ΚVsx2:: Hoxa10 Οι νευρώνες είναι μια θεμελιώδης απαίτηση για την αποκατάσταση της βάδισης μετά από παράλυση», κατέληξαν οι ερευνητές.

Αυτή η νέα κατανόηση μπορεί τελικά να οδηγήσει σε περισσότερες επιλογές θεραπείας και μπορεί να προσφέρει καλύτερη ποιότητα ζωής για άτομα με κάθε είδους άλλους τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού.

Η έρευνά τους δημοσιεύτηκε στο Φύση.

Leave a Comment