Devet osoba s hroničnim povredama kičme ponovo je uspjelo hodati zahvaljujući mješavini elektrostimulacije i intenzivne fizikalne terapije, pokazali su rezultati nove švicarske studije.

Svi navedeni pacijenti patili su od teške ili potpune paralize kao posljedice oštećenja leđne moždine. Tokom navedene terapije svi su pacijenti odmah primijetili poboljšanja, a ona su se nastavila ​​i pet mjeseci kasnije.

Nedavna studija naučnika iz švicarske istraživačke skupine NeuroRestore, koja je objavljena u naučnom časopisu Nature, identificirala je tačne skupine živaca stimuliranih terapijom, koristeći modele na miševima kao početnu tačku.

Ključ – specifični neuroni

Živčane stanice koje upravljaju hodanjem nalaze se u dijelu leđne moždine koji prolazi kroz donji dio leđa čovjeka. Povrede leđne moždine stoga mogu prekinuti lanac signala iz mozga, sprječavajući hodanje čak i kada su ti specifični lumbalni neuroni zapravo netaknuti. Obzirom da nakon određenih povreda kičme ti ‘hodajući’ neuroni postaju nefunkcionalni, to potencijalno dovodi do trajne paralize nogu.

Prethodna naučna istraživanja su pokazala da električna stimulacija leđne moždine može preokrenuti takvu paralizu, ali dosad nije bilo jasno kako se to događa. Neuronaučnica Claudia Kathe sa Švicarskog saveznog instituta za tehnologiju Lausanne (EPFL) i njene kolege, testirali tehnologiju koja se zove epiduralna električna stimulacija na devet osoba, kao i na spomenutom životinjskom modelu.

Kombinacija neurotransmitera i intenzivne neurorehabilitacije

Leđnu moždinu stimulirao je hirurški implantirani neurotransmiter. U međuvremenu, pacijenti su prošli i proces intenzivne neurorehabilitacije, koji je uključivao robotski sustav podrške, koji im je pomagao dok su se kretali u više smjerova. Ta je rehabilitacija trajala pet mjeseci i odvijala se četiri puta sedmično, a nakon svega, svi pacijenti su mogli hodati uz pomoć hodalice.

Na iznenađenje naučnika, oporavljeni pacijenti zapravo su pokazali smanjenje neuralne aktivnosti u lumbalnom dijelu leđne moždine tokom hodanja. Švicarski naučnici vjeruju da je to zbog aktivnosti koja je pročišćena na određeni podskup neurona koji su neophodni za hodanje.

“Kada razmislite o tome, to ne bi trebalo biti iznenađenje, jer u mozgu, kada naučite zadatak, to je upravo ono što vidite – sve manje i manje aktiviranih neurona dok napredujete u tome”, piše u članku o studiji objavljenom u Nature časopisu, naučna novinarka Courtine Dyani Lewis.

Identifikacija problema

Kathe i tim modelirali proces kod miševa i upotrijebili kombinaciju sekvenciranja RNK i prostorne transkriptomike, odnosno tehnike koja naučnicima omogućuje mjerenje i mapiranje aktivnosti gena u određenim tkivima, kako bi razumjeli koje stanice što rade.

Identificirali su jednu populaciju prethodno nepoznatih neurona, koji se mogu pojačati nakon povrede, a nalaze se unutar srednjih lamina lumbalne leđne moždine. Čini se da to tkivo, sastavljeno od stanica zvanih SCVsx2::Hoxa10 neuroni, nije potrebno za hodanje kod zdravih životinja, ali čini se da je bitnim za oporavak nakon povrede kičme. Uništavanje tih stanica, naime, spriječilo je miševe u oporavku, prenosi Science Alert.

SCVsx2::Hoxa10 neuroni su “jedinstveno pozicionirani” da transformiraju informacije iz moždanog debla u izvršne naredbe. Oni se zatim emitiraju neuronima koji su odgovorni za proizvodnju hodanja, objašnjavaju švicarski naučnici u studiji.

Ipak, to je samo jedna komponenta vrlo kompliciranog lanca stanica za razmjenu poruka i primanje te postoji još puno toga za istražiti.

Ovi eksperimenti su potvrdili da je sudjelovanje neurona SCVsx2::Hoxa10 temeljni uvjet za oporavak hodanja nakon paralize, zaključili su švicarski naučnici.