Парализованных крыс научили ходить

 

Исследователи из Федерального политехнического института Лозанны (Швейцария) добились того, что полностью парализованная крыса начала передвигаться. Ученые не исключают, что разработанная методика поможет людям с поврежденным позвоночником снова начать ходить.

Результаты исследований группы ученных под руководством Грегуар Куртин (Gregoire Courtine) были опубликованы в журнале Science, который вышел в свет 1 июня 2012 года.

В спинном мозгу млекопитающих собраны пучки аксонов, передающих сигналы от мозга к мышцам. В случае их повреждения, они восстановлению не подлежат. Ученые долгое время ломали голову над тем, как залечить повреждения нервных волокон. Исследователи из Федерального политехнического института Лозанны (Швейцария) нашли другой путь. Вместо того чтобы пытаться восстановить повреждённые проводящие пути, связывающие мозг и тело, они просто заменили их обходными маршрутами.

На не датированном снимке демонстрируется, как ученые проводят эксперимент в Федеральном политехническом институте Лозанны.
Текст: www.science.compulenta.ru. AP Photo/Ecole Polytechnique Federale de Lausanne.

Большинство травм позвоночника не приводит к полному разрыву спинного мозга. Чтобы сымитировать такую ситуацию, исследователи надрезали спинной мозг крыс в двух местах так, чтобы волокна, уцелевшие после первого надреза, были разорваны вторым надрезом — и наоборот: те, что уцелели после второго, были разорваны первым. В результате и полного разрыва спинного мозга не было, и нервные волокна не продолжались непрерывно через оба надреза. Однако между ними могли сохраниться какие-то горизонтальные соединения, и вот на эти соединения исследователи и сделали ставку.

На не датированном снимке демонстрируется, как ученые проводят эксперимент в Федеральном политехническом институте Лозанны.
Текст: www.science.compulenta.ru. AP Photo/Ecole Polytechnique Federale de Lausanne.

Крысам прописывали специальный реабилитационный курс, который должен был активировать запасные маршруты передачи импульсов через поперечные связи между перерубленными волокнами. Грубо говоря, учёные попытались создать своеобразную «ступеньку» из аксонов, по которой можно было направить информационный поток. Лечение начиналось спустя неделю после операции, и каждый сеанс продолжался примерно полчаса. Крысам вводили коктейль стимуляторов нейронной активности туда, где были сосредоточены волокна, иннервирующие мышцы задних ног. Одновременно этот участок спинного мозга стимулировали с помощью электродов. При этом животное находилось в своеобразной «упряжке», которая поддерживала его вес, держала крысу на задних (парализованных) лапах и позволяла животному идти куда вздумается.

На фотографии: на не датированном снимке демонстрируется, как ученые проводят эксперимент в Федеральном политехническом институте Лозанны.
Текст: www.science.compulenta.ru. AP Photo/Ecole Polytechnique Federale de Lausanne.

Поначалу крысы вообще не могли двигать задними лапами, не говоря уже о том, чтобы куда-то идти. Но уже через 2–3 недели животные делали первый шаг к еде, после того как их подталкивали в нужном направлении, а через 5–6 недель сами шли куда требуется, без направляющего толчка. Под конец грызуны могли взбираться на лестницы и преодолевать небольшие барьеры. Крысы без курса реабилитации ничего этого делать не могли. Но, что более важно, обычная беговая дорожка, которая вызывает рефлекторные движения конечностей, тоже не способствовала восстановлению подвижности.

На фотографии: на не датированном снимке демонстрируется, как ученые проводят эксперимент в Федеральном политехническом институте Лозанны.
Текст: www.science.compulenta.ru. AP Photo/Ecole Polytechnique Federale de Lausanne.

То есть принципиальным было именно волевое усилие, намерение пойти в определённом направлении и соответствующий сигнал от мозга. Такое целенаправленное движение вместе с электрической и лекарственной стимуляцией спинного мозга обеспечивали активацию запасных связей между повреждёнными волокнами спинного мозга.

Текст: www.science.compulenta.ru. Кадр:YouTube/epflnews.

Результаты эксперимента учёные опубликовали в журнале Science, который вышел в свет 1 июня 2012 года. Осознавая перспективность такого метода терапии, авторы работы всё же указывают и на его возможные ограничения. Во-первых, против особенно тяжёлых травм позвоночника такой метод бессилен. Во-вторых, учёные оговариваются, что для движения крысам всё рано требовалась электростимуляция повреждённого участка спинного мозга. То есть метод нужно серьёзно доработать, чтобы больным не приходилось носить с собой батарейку, подведённую к вживлённым в спинной мозг электродам, и не включать ток всякий раз, когда захочется сделать шаг.

Текст: www.science.compulenta.ru. Кадр: YouTube/epflnews.

На графическом изображении схематично демонстрируется, как ученые стимулировали с помощью электродов поврежденный участок спинного мозга .
Кадр: YouTube/epflnews.