Парализованных крыс научили бегать

Опубликовано Июн 1, 2012 в Новости

Парализованные крысы, спинной мозг которых был хирургически лишен связи с головным мозгом, полностью восстановили свою способность ходить. Таков результат исследований, начавшихся пять лет назад в Университете Цюриха и закончившихся в Федеральной политехнической школе Лозанны.

Грегуар Куртен, возглавляющий исследование, результаты которого представлены в журнале Science, утверждает, что необходимым условием для этого оказалось «пробуждение» спинного мозга, восстановление его регенеративных способностей. «После пары недель нейрореабилитации в комбинации с роботизированной сбруей и электрохимической стимуляцией наши крысы начинали не только ходить по собственной воле, они научились бегать, взбираться по ступенькам и обходить препятствия», — говорит ученый.

Все началось с того, что команда Куртена попробовала восстановить в спинном мозге крысы, отделенном от головного, способность ходить.

Они стимулировали его нейроны специальными химикатами, возбуждая их допаминовые, адреналиновые и серотониновые рецепторы. По действию это было аналогично сигналу, поступающему от головного мозга и призывающему спинной мозг к готовности ходить, когда поступит команда. Далее, выждав пять-десять минут после инъекции, они стимулировали спинной мозг электрическими сигналами через вживленные в него электроды.

«Проснувшийся» спинной мозг воспринимал это как команду к ходьбе: парализованные нижние конечности крыс начинали двигаться, и они шли по движущейся дорожке.

Эта ходьба не была осознанной, головной мозг в ней не участвовал. Но автономное пробуждение спинного мозга было удивительным само по себе, и ученые пошли дальше, предположив, что даже слабый сигнал от головного мозга может заставить парализованное животное ходить, причем уже по собственной воле.

Чтобы проверить эту идею, команда Куртена заменила движущуюся дорожку специальной роботизированной сбруей, которая начинала поддерживать крысу только тогда, когда та теряла равновесие и начинала падать. Наличие такой сбруи давало крысе ощущение, что ее ноги здоровы и что она вполне может добраться до заветного шоколада на другом конце площадки. И тут вступала в ход удивительная способность нервных клеток регенерировать — нейропластичность, которая в обычных условиях позволяет восстанавливать незначительные повреждения спинного мозга, но которая при его серьезных повреждениях с регенерацией не справляется.

Нервные волокна спинного и головного мозга начинали расти в четыре раза активнее, обходя байпасом поврежденную область, и в течение короткого времени связь между ними восстанавливалась.

Куртен назвал этот усиленный рост нервных волокон «новым онтогенезом», иначе говоря, новым рождением, потому что он, по сути, повторял эмбриональную фазу их роста. Новые нервные волокна давали спинному мозгу, пробужденному химией и электрическим током, достаточно сильный сигнал для того, чтобы крыса не только двигала парализованными задними лапками, но и сама могла управлять ими, двигаясь к заветной награде.

Куртен называет это мировым прорывом в нейрореабилитации и заявляет, что его крысы за несколько недель стопроцентно восстанавливают способность к осознанному хождению.

Открытие группы Куртена позволяет надеяться, что нечто аналогичное сможет поднимать на ноги и людей. Ученый пока остерегается говорить о чем-то определенном, но настроен оптимистично и планирует через год или два начать клинические испытания в Центре повреждений спинного мозга при университетской клинике Цюриха. Одновременно в Лозанне исследователи приступают к разработке проекта NeuWalk стоимостью 9 миллионов евро, цель которого — создать полностью функционирующую нейропротезную систему, подобную той, которая использовалась в экспериментах с крысами, но теперь уже предназначенную для имплантации людям.

Источник: http://www.gazeta.ru/science/2012/06/01_a_4608973.shtml