Toți bolnavii fuseseră paralizați din cauza unor leziuni ale măduvei spinării. Incredibil, aceștia au văzut efectele imediat și au continuat să-și îmbunătățească capacitatea de a merge timp de cinci luni.
Un studiu recent al grupului elvețian NeuroRestore, publicat în revista Nature, a identificat grupurile nervoase exacte stimulate de terapie, folosind experimente pe șoareci, scrie .sciencealert.com
Celulele nervoase responsabile pentru deplasare se găsesc în secțiunea măduvei spinării care trece prin zona inferioară a spatelui. Leziunile măduvei spinării pot întrerupe lanțul de semnale de la creier, împiedicând mersul chiar și atunci când acești neuroni lombari specifici sunt încă intacți. Incapabili să primească comenzi, acești neuroni „mergători” devin efectiv nefuncționali, ceea ce poate provoca o paralizie permanentă a picioarelor.
Cercetările anterioare au demonstrat că stimularea electrică a măduvei spinării poate inversa o astfel de paralizie, dar cum s-a întâmplat aceasta nu a fost clar. Așadar, neurologul Claudia Kathe de la Institutul Federal de Tehnologie Elvețian Lausanne (EPFL) și colegii săi, au testat o tehnologie numită stimulare electrică epidurală la 9 persoane, precum și la un model animal.
Măduva spinării a fost astfel activată de un neurotransmițător implantat chirurgical. Între timp, pacienții au fost supuși și unui proces de neuroreabilitare intensivă printr-un sistem robotic de sprijin care îi asistă în timp ce se mișcă în mai multe direcții.
Pacienții au participat timp de 5 luni la un program de stimulare și reabilitare, de patru până la cinci ori pe săptămână. În mod uimitor, toți au putut apoi să facă pași cu ajutorul unui cadru metalic.
Spre surprinderea cercetătorilor, pacienții recuperați au arătat de fapt o reducere a activității neuronale în măduva spinării lombare în timpul mersului. Oamenii de știință cred că acest lucru se datorează faptului că activitatea este rafinată la un subset specific de neuroni esențiali pentru mers.
Așadar, Kathe și echipa sa au testat procedeul pe șoareci și au folosit o combinație de secvențiere ARN și transcriptomică spațială, o tehnică care permite oamenilor de știință să măsoare și să alcătuiască o hartă cu activitatea genelor în țesuturi specifice pentru a înțelege ce fac aceste celule.
Ei au identificat o singură populație de neuroni, necunoscuți anterior, care pot să preia conducerea după o leziune, găsită în lamele intermediare ale măduvei spinării lombare.
Acest țesut, alcătuit din neuroni SCVsx2::Hoxa10, nu pare să fie necesar pentru mersul animalelor sănătoase, dar par a fi esențial pentru recuperarea după o leziune a coloanei vertebrale, deoarece distrugerea lor a împiedicat șoarecii să se recupereze.
"Neuronii SCVsx2::Hoxa10 sunt „poziționați în mod unic” pentru a transforma informațiile din trunchiul cerebral în comenzi executive. Acestea sunt apoi transmise neuronilor responsabili pentru producerea mersului", arată cercetarea.
Aceasta este doar o componentă a unui lanț foarte complicat de celule de mesagerie și recepție, așa că au mai rămas multe de investigat. Dar, „aceste experimente au confirmat că participarea neuronilor SCVsx2::Hoxa10 este o cerință fundamentală pentru recuperarea mersului după paralizie”, au concluzionat cercetătorii.
Noile descoperiri ar putea duce, în timp, la mai multe opțiuni de tratament și poate oferi o calitate mai bună a vieții persoanelor care au diverse leziuni ale măduvei spinării.