電気刺激と強力な理学療法を組み合わせて使用することで、慢性脊髄損傷患者 9 人が歩行能力を回復しました。
全員が脊髄損傷の結果、重度または完全な麻痺に苦しんでいました。信じられないことに、ボランティア全員がすぐに改善を確認し、5 か月後も改善を示し続けました.
スイスの研究グループ NeuroRestore の研究者による最近の研究では、マウスを出発点として使用して、治療によって刺激された正確な神経群が特定されました。
歩行を調整する神経細胞は、私たちの腰を通る脊髄の部分にあります。脊髄が損傷すると、脳からの一連の信号が遮断され、これらの特定の腰神経ニューロンがまだ無傷であっても、歩くことができなくなります。
コマンドを受け取ることができないため、これらの「歩く」ニューロンは実質的に機能しなくなり、脚の永続的な麻痺につながる可能性があります.
以前の研究では、脊髄の電気刺激がそのような麻痺を回復できることが示されましたが、これがどのように発生したかは明らかではありませんでした.そこで、スイス連邦工科大学ローザンヌ校 (EPFL) の神経科学者 Claudia Kathe と同僚は、硬膜外電気刺激と呼ばれる技術を 9 人の個人と動物モデルでテストしました。
脊髄は、外科的に埋め込まれた神経伝達物質によって刺激されました。その間、患者は複数の方向に移動する間、患者を支援するロボット支援システムを含む集中的な神経リハビリテーションのプロセスも受けました.
患者は週に 4 ～ 5 回、5 か月間の刺激とリハビリテーションを受けました。驚くべきことに、ボランティア全員が歩行器を使って歩けるようになりました.
研究者が驚いたことに、実際に回復した患者は、歩行中の腰髄の神経活動の低下を示しました。チームは、これは歩行に不可欠なニューロンの特定のサブセットにまで活動が洗練されているためであると考えています.
「考えてみれば驚くべきことではありません」と Courtine は Nature で Dyani Lewis に語った。 、「なぜなら、脳内では、タスクを学習するとき、それがまさにあなたが見ているものです – 活性化されるニューロンはますます少なくなります」.
そこでケーテとチームは、マウスでこのプロセスをモデル化し、RNA シーケンスと空間トランスクリプトミクス (科学者が特定の組織の遺伝子活性を測定してマッピングできるようにする手法) を組み合わせて使用し、どの細胞が何をしているかを理解しました。
彼らは、腰椎脊髄の中間層内にある、損傷後にステップアップして引き継ぐことができる、これまで知られていなかったニューロンの単一集団を特定しました.
SC ニューロンと呼ばれる細胞で構成されるこの組織は、健康な動物の歩行には必要ないように見えますが、脊髄損傷後の回復には不可欠であると思われます。ただし、彼らの採用は活動に依存します。
SC ニューロンは、脳幹からの情報を実行コマンドに変換する「独自の位置」にあります。これらはその後、歩行の生成を担うニューロンにブロードキャストされる、と Kathe と同僚は論文で説明しています。
これは、非常に複雑なメッセージングおよび受信セルのチェーンの 1 つのコンポーネントにすぎないため、調査すべきことがまだたくさんあります。
しかし、「これらの実験は、SC ニューロンの関与が麻痺後の歩行回復の基本的な要件であることを確認した」と研究者は結論付けた.
この新しい理解は、やがてより多くの治療オプションにつながり、他のあらゆる種類の脊髄損傷を持つ人々の生活の質を向上させる可能性があります.
彼らの研究は Nature に掲載されました .
