Путем использования комбинации наркотиков, электрической стимуляции и помогшего с роботом восстановления, исследователи восстановили замечательный градус произвольного движения у крыс, парализованных повреждением спинного мозга. После нескольких недель лечения грызуны смогли идти — с некоторой помощью — для восстановления куска еды, даже повысившись лестница или поднявшись по маленькому барьеру для получения его. Восстановление крыс вызывает надежды, что подобная стратегия комбинации могла помочь восстановить движение у некоторых людей с повреждениями позвоночника.
Действительно, такие усилия идут уже полным ходом.Повреждения позвоночника вызывают паралич, потому что они разъединяют или сокрушают нервные волокна, соединяющие мозг с нейронами в спинном мозге, перемещающими мышцы всюду по органу. Эти волокна или аксоны, являются долгими расширениями, передающими сигналы от одного конца нейрона другому, и к сожалению, они не повторно растут во взрослых.
Вот почему паралич от повреждения позвоночника является пожизненной нетрудоспособностью. Восстанавливая способность аксонов повторно вырастить факторы роста использования, исходные клетки или другие методы лечения были долгосрочным — но разочаровывающе неуловимый — цель для исследователей.
Новое исследование, появляющееся в Науке сегодня, проявляет другой подход. Вместо того, чтобы пытаться восстановить главную информационную супермагистраль от мозга до органа, Грегуара Куртина, швейцарского федерального Технологического института в Лозанне и коллег, сосредоточенных на альтернативных маршрутах. Большинство повреждений позвоночника у людей не разъединяет спинной мозг полностью, объясняет Куртин. Для приближения этой ситуации у крыс его бригада сделала два хирургических сокращения спинного мозга, разъединив все прямые связи от мозга, но оставив некоторую ткань неповрежденной промежуточный сокращения.
Тогда у них были грызуны, начинаются, режим реабилитации намеревался обойти сломанную автостраду, на самом деле, путем подталкивания большего количества трафика на нервные проселочные дороги и создания больше из них.Этот режим, начавшийся спустя приблизительно неделю после крыс, был поврежден, продлился приблизительно 30 минут в день. Во время каждого сеанса исследователи ввели животных с коктейлем наркотиков для улучшения функции нервных схем крыс в части спинного мозга, вовлеченного в движения ног, и они стимулировали эту область с электродами.
С ее спинным мозгом, таким образом запущенным для действия, крыса была вмещена в ремень безопасности, приложенный к автоматизированному устройству, поддержавшему его вес и позволившему ему идти вперед на его задних ногах до такой степени, что это смогло. Сначала, крысы не могли двинуть ногами вообще, уже не говоря о прогулке.Но после 2 или 3 недель, грызуны начали предпринимать шаги к куску еды после легкого толчка от робота. На 5 или 6 недель они смогли инициировать движение самостоятельно и идти для получения еды.
И после нескольких дополнительных недель усиленной реабилитации, они смогли идти по лестнице размера крысы и подъему по маленькому барьеру, помещенному в их путь. Крысы, не подвергавшиеся реабилитации, напротив, не показали улучшения вообще.
Крысы приостановили по движущейся беговой дорожке, выявившей подобное отражению шаговое движение, не улучшался также, предполагая, что полное восстановление зависит от создания намеренных движений, не только любого движения.«Это – действительно замечательное открытие», говорит Майкл Битти, нейробиолог в Центре Травмы головного мозга и Повреждения позвоночника в Калифорнийском университете, Сан-Франциско.
Дополнительные эксперименты в газете делают востребованный случай, что восстановление крыс происходит из-за новых нервных связей, формирующихся для создания обхода вокруг раны, говорит он. Битти отмечает, что работа Куртина предлагает, чтобы все три компонента стратегии реабилитации — наркотики, электрическая стимуляция, и помогшая с роботом физиотерапия — казалось, были необходимы для максимизации восстановления. «Я думаю, что это фактически обеспечивает много надежды, что этот вид стратегии будет иметь большую выплату» у людей, Битти завершает.Тематическое исследование, изданное в прошлом году, сообщило о некотором восстановлении произвольных движений в человеке, парализованном в дорожном происшествии, после того, как он подвергся комбинации электрической стимуляции и физиотерапии.
Новое разъедающее исследование обеспечивает потенциальное объяснение восстановления того пациента, говорит один из ведущих авторов тематического исследования, нейробиолога В. Реджи Эдджертон в Калифорнийском университете, Лос-Анджелес. Эдджертон говорит, что еще два пациента подвергаются подобной реабилитации теперь, и его группа надеется добавить медикаментозное лечение для улучшения ремонта нерва в будущем. «Мы еще не там», говорит он. «Но итог, вещи все еще выглядят хорошими».Столь воодушевляющий, как новые результаты, Куртин старается отметить ограничения стратегии. С одной стороны, это не работало бы, если бы спинной мозг был полностью разъединен.
Кроме того, рассматриваемые крысы могли только сделать произвольные движения, в то время как электрическая стимуляция была включена, и то же главным образом было верно для терпеливого Эджертона, и коллеги работали с. «Это не лекарство от повреждения спинного мозга», говорит Куртин. «Это – многообещающее доказательство принципа».