№ 4

Декабрь/2022

Russian Traveler 04/2022

Парализованных пациентов поставили на ноги электростимуляцией спинного мозга

Фото: YouTube

Это не первый такой опыт, но каждый раз он становится все более многообещающим.

С помощью электростимуляции и интенсивной физиотерапии девять человек с хроническими травмами позвоночника восстановили способность ходить. Все они страдали тяжелым или полным параличом в результате повреждения спинного мозга.

Недавнее исследование, проведенное учеными из швейцарской исследовательской группы NeuroRestore, определило точные группы нервов, которые стимулируются терапией. Чтобы подтвердить свою методику лечения, они сперва использовали опыты на мышах. 

Нервные клетки, отвечающие за ходьбу, находятся в отделе спинного мозга, проходящем через нижнюю часть спины. Повреждения спинного мозга прерывают цепь сигналов от головного мозга и лишают нас способности ходить, даже если эти специфические поясничные нейроны все еще целы.

Неспособные получать команды, «ходячие» нейроны фактически перестают функционировать, что может привести к необратимому параличу.

Предыдущие исследования показали, что электрическая стимуляция спинного мозга может обратить паралич вспять, но как это происходит физически, было неясно. Поэтому нейробиолог Клаудия Кате из Швейцарского федерального технологического института Лозанны (EPFL) и ее коллеги протестировали технологию, называемую эпидуральной электрической стимуляцией, на животных, а потом перешли к тестам на девяти настоящих пациентах. 

Спинной мозг стимулировали хирургически имплантированным нейротрансмиттером. Кроме того, пациенты прошли процесс интенсивной нейрореабилитации, в котором использовалась роботизированная система поддержки, помогающая им двигаться в разных направлениях. 

Девять добровольцев прошли пятимесячный курс реабилитации с занятиями четыре-пять раз в неделю. После этого все они смогли ходить с помощью ходунков.

Сначала исследователи использовали на мышах комбинацию секвенирования РНК и транскриптомной технологии –  метода, который позволяет ученым измерять и картировать активность генов в определенных тканях, чтобы понять, какие клетки чем занимаются. Они идентифицировали единственную популяцию ранее неизвестных нейронов, которые «берут на себя ответственность за передвижение после травмы».

Эта ткань, состоящая из клеток, называемых нейронами SCVsx2::Hoxa10, по-видимому, не нужна здоровым животным для ходьбы, но необходима для восстановления после травмы позвоночника. Нейроны SCVsx2::Hoxa10 «уникально расположены» для преобразования информации из ствола мозга в исполнительные команды. Затем они передаются нейронам, отвечающим за ходьбу, объясняют исследователи.

Это только один компонент очень сложной цепочки обмена сигналами между клетками, поэтому необходимы дальнейшие исследования. «Но эти эксперименты подтвердили, что участие нейронов SCVsx2::Hoxa10 является фундаментальным для восстановления ходьбы после паралича», – заключили исследователи.

Это не первый успех в области лечения парализованных людей. Ранее исследователи из Университетской больницы Лозанны поставили на ноги троих таких пациентов. В их спинной мозг были имплантированы электроды, активирующие мышцы туловища и ног. Мягкое, гибкое устройство было установлено непосредственно над спинномозговыми нервами, под позвонками, и им можно было управлять по беспроводной сети с помощью программного обеспечения, управляемого с планшета и ручного кликера.

Это устройство основано на уже существующей технологии стимуляторов спинного мозга, которая используется для облегчения боли. Команда модифицировала эти стимуляторы, чтобы воздействовать на определенные нервы, участвующие в управлении мышцами ног и нижней части туловища. Кроме того, в ходе испытания команда подгоняла каждый имплант в соответствии с длиной спинного мозга и положением нервов у разных участников.