Как помочь спинному мозгу быстрее восстанавливаться после травм

На этот вопрос попытались ответить исследователи из Фламандского института Биотехнологий при Католическом Университете города Лювена в Бельгии (VIB, KU Leuven). В результате своих исследований ученые смогли открыть уникальный механизм, который существенно влияет на скорость и интенсивность процессов восстановления целостности спинного мозга.

Профессор Ая Такеока из NERF (NeuroElectronics Research Flanders), междисциплинарного исследовательского центра в VIB, KU Leuven, обнаружила, что определенный тип нейронов обратной связи ниже места травмы играет решающую роль в процессе раннего восстановления и дальнейшего поддержания двигательных функций. 

Эти новые результаты фундаментальных исследований указывают на важность терапевтического воздействия и использования пассивных движений в пораженных частях тела для успешной реабилитации пациентов с повреждениями спинного мозга.

Пассивные движения для восстановления двигательных функций

​​Травма спинного мозга нарушает связь между головным мозгом и спинным мозгом. В результате чего теряется контроль над частью тела, расположенной ниже повреждения.

«После травмы спинного мозга нарушенные нейронные пути больше не могут давать достаточно сильные сигналы к сетям позвоночника ниже травмы, часто приводя к постоянным и серьезным двигательным нарушениям», — объясняет проф. Ая Такеока.

В ее лаборатории изучаются механизмы моторного обучения и контроля, в том числе то, как моторные функции восстанавливаются после травм. 

«Неполные повреждения, когда разрушена только часть нейрональных связей, часто выздоравливают спонтанно», — добавляет Такеока. «И теперь мы знаем, что активация очень специфического типа сенсорной обратной связи через пассивные движения играет решающую роль во время реабилитационного обучения, способствуя формированию обходных нервных контуров. Более подробное понимание этого процесса может помочь нам разработать максимально эффективные стратегии реабилитации для пациентов с повреждениями спинного мозга».

Механизм восстановления двигательной функции

Проприоцепция — один из типов так называемой соматосенсорной обратной связи. Проприоцептивная связь определяет бессознательное восприятие самостоятельного движения и положения тела через нервные клетки, которые расположены в сухожилиях и способны определять растяжение мышц. 

Чтобы узнать больше о том, где и когда проприоцептивная обратная связь влияет на восстановление движений после травмы, Ая Такеока разработала условный генетический подход для нейтрализации этого типа обратной связи в разных местах и ​​временных точках на мышах. 

Используя эти биологические модели, она продемонстрировала, что проприоцептивная обратная связь ниже, но не выше места повреждения имеет решающее значение для естественной перестройки цепи нервного восприятия и последующего восстановления двигательного аппарата. 

«Мы нашли центральную роль для так называемых проприоцептивных афферентов — нервных волокон, которые передают проприоцептивную информацию обратно в спинной мозг. Эти афференты при травме подвергаются специфическим перестройкам вскоре после повреждения спинного мозга, и без них восстановленная моторная функция не может поддерживаться, даже если образовались обходные контуры», — говорит Такеока. 

Перспективы открытия для клинического использования

Исследование ученых из Бельгии показало, что проприоцептивная обратная связь важна не только для того, чтобы начать восстановление двигательного аппарата, но также постоянно необходима для поддержания восстановленной двигательной функции. 

Полученные результаты смогут послужить основой для разработки конкретных реабилитационных методик для пациентов с серьезными травмами спинного мозга.

Тот факт, что проприоцептивная обратная связь, особенно ниже места травмы, так важна, говорит о том, что реабилитационное обучение для конкретной задачи, которое подчеркивает такую ​​обратную связь, может максимизировать результаты в реабилитационных клиниках.