Стимуляция спинного мозга вернула парализованным крысам подвижность

31 мая 2012 года

Крысы с травмой позвоночника заново смогли самостоятельно ходить и бегать в результате специальной терапии, включавшей в себя электрическую и химическую стимуляцию нервных клеток спинного мозга и двигательные упражнения в роботизированном тренажере, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Science.

Повреждение позвоночника в большинстве случаев приводит к частичному или полному параличу конечностей в зависимости от места травмы. На сегодняшний день ученые разрабатывают несколько методов лечения таких травм. В большинстве случаев биологи пытаются использовать стволовые клетки для восстановления соединения между частями спинного мозга. Существуют и принципиально иные методы - подключение конечностей к головному мозгу при помощи электродов.

Группа биологов под руководством Грегуара Куртина (Gregoire Courtine) из университета Цюриха (Швейцария) разработала оригинальную методику, позволяющую вернуть свободу движения парализованным крысам без хирургического вмешательства и инъекций стволовых клеток.

Куртин и его коллеги обратили внимание на то, что даже при самых серьезных повреждениях спинного мозга часть нервных волокон остается нетронутыми. Данные цепочки нейронов не задействованы в работе двигательной системы организма, однако их можно переключить на новую задачу.

В 2009 году группа Куртина заметила, что изолированный фрагмент спинного мозга парализованных крыс "ожил" и начал самостоятельно контролировать движение ног животного при электрической и химической стимуляции нейронов. При этом животное не могло управлять своим движением - в частности, крысы ходили по включенной беговой дорожке благодаря работе спинного мозга, но не могли самостоятельно передвигаться при ее отключении.

Биологи предположили, что грызун не может контролировать свое движение из-за того, что головной мозг не участвовал в процессе восстановления связи между двигательными нейронами и спинным мозгом.

Для решения этой проблемы исследователи решили "обмануть" своих подопечных - они изготовили специального робота, который поддерживал тело крысы и не давал ей потерять равновесие.

По словам ученых, такое приспособление создавало иллюзию того, что позвоночник животного в полном порядке и что крыса самостоятельно контролирует свои движения. Это заставляет мозг вырабатывать импульсы, управляющие движением конечностей, что в свою очередь стимулирует неповрежденные клетки спинного мозга на "смену" специализации.

"Всего через две недели после начала нейрореабилитации, включавшей в себя электрохимическую стимуляцию и физические упражнения, наши крысы не только научились самостоятельно ходить, но и бегать, лазать по лестницам и избегать препятствий", - пояснил Куртин.

Как отмечают исследователи, пока рано утверждать, что подобная методика будет столь же эффективной и при лечении людей-паралитиков, однако успешные результаты эксперимента на крысах позволяют надеяться на лучшее.

"Это гран-при в кубке нейрореабилитации. Наши крысы превратились из полных паралитиков в "спортсменов" буквально за несколько недель. Мы говорим о 100% восстановлении свободы движений", - заключает Куртин.