پژوهشگران موسسه پلیتکنیک فدرال لوزان(EPFL) با تحریک الکتریکی مهره‌های پایینی نخاع، مهره‌های کمری، توانستند توانایی راه رفتن را به نه بیمار دارای آسیب نخاعی بازگردانند. این گروه توانستند نقشه‌ای عصبی تهیه کنند که نشان می‌دهد کدام عصب کدام ماهیچه را به حرکت در می‌آورد. برای آشنایی با پژوهش آنان با این مقاله از مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی همراه باشید.
در آسیب‌های شدید نخاع، ارتباط میان مغز و اعصاب در نخاع قطع می‌شود. به این شکل سامانه منحصر به فرد اعصاب بدن به چند قسمت مجزا تقسیم می‌شود. در حال حاضر درمان موثری برای بازیابی کانال‌های از دست رفته ارتباطی وجود ندارد. اما تحریک الکتریکی می‌تواند در مواردی کارکردهای از دست رفته بدن را بازگرداند.
به گفته Jordan Squair یکی از نویسندگان ارشد این پژوهش و محقق EPFL « ما مشاهده کردیم که افراد دارای آسیب شدید نخاعی با تحریک الکتریکی بهتر شدند. همچنین توجه کردیم که در افرادی که توانایی گام برداشتن حتی پس از قطع تحریک الکتریکی حفظ شده بود. این امر برای درک دلیل واقعه برایمان انگیز بخش بود.»
مطالعات فراوانی روی حیوانات در سال‌های متمادی نشان داد که توانایی درمان نخاع آسیب دیده(حتی زمانی که تا حدودی مجزا شده باشد) و بازیابی توانایی راه رفتن وجود دارد. این پژوهش‌ها نشان دادکه باید بخش خاصی از نخاع برای کنترل عضلات خاصی تحریک شود. این امر برای بازیابی توانایی حرکتی پاها لازم است.
بازیابی توانایی راه رفتن
این گروه یک انتقال دهنده عصبی ساختند که پس از کاشت با جراحی بخشی خاص از نخاع را هدف می‌گیرد. این بخش خاص مسئول راه رفتن است. یافته‌های این گروه در مجله Nature به چاپ رسیده است.
آزمایش‌های این روش با کمک نه بیمار انجام شد. آنان درجات مختلفی از آسیب نخاعی را تجربه می‌کردند. شش بیمار آسیب نخاعی شدید یا معلولیت کامل را تجربه می‌کردند. اما تا حدودی حس پاهای آنان فعال بود. سه بیمار دیگر در ناحیه پا بی‌حسی کامل داشتند.
شش شرکت‌کننده که تا حدودی حس پاهای آنان فعال بود ایمپلنی دریافت کردندکه در ابتدا برای درمان دردهای نوروپاتیک طراحی شده بود. شرکت کنندگان دیگر دستگاهی دریافت کردند که اعصاب و ماهیچه‌های درگیر در راه رفتن را هدف قرار می‌داد.
این بیماران پنج ماه متناوب تحریک و توانبخشی دریافت کردند. جلسات شامل ایستادن، راه رفتن و انجام تمرین‌های مختلف چهار تا پنج بار در هفته بود. این امر در ابتدا بر عهده بستر رباتیک پشتیبان بود. اما با گذر زمان شرکت‌کنندگان توانایی پشتیبانی از وزن خود را به میزان بیشتری نسبت به هفته‌های اول بازیافتند. در نهایت آنان توانستند بدون کمک واکر روی پاهای خود بایستند.
نتایج غیر قابل انتظار درمان آسیب نخاعی
گروه برای تائید نتایج پژوهش خود سعی در یافتن نورون‌هایی کردند که در طی زمان توانبخشی و تحریک فعال شده بودند. بر خلاف انتظار آنان فعالیت نورونی در ناحیه پایینی کمر شرکت‌کنندگان کاهش یافته بود. ناحیه نورونی مزبور در افراد سالم در راه رفتن درگیر می‌شود.
گروه در ابتدا توقع داشتند که با راه رفتن بیماران فعالیت عصبی نورون‌ها نیز بیشتر شود اما یافته‌ها خلاف این امر را نشان می‌داد. آن‌چه در مورد شرکت‌کنندگان مشاهده می‌شد متفاوت بود.
نورون هایی که به پا می خیزند
برای حل این مساله گروه به نگاشت سلولی در مدل‌های حیوانات روی آورد. آنان در ابتدا باید اطلسی از تمام نورون‌های نخاع در مقیاس سلولی می‌ساختند. آنان باید درمی‌یافتند که کدام عصب مسئول بهبود فرد و بازیابی توانایی راه رفتن است.
به این منظور از روش توالی یابی RNA و روشی با نام spatial transcriptomics استفاده شد که توانایی نسبت دادن مکانی برای فعالیت به تمامی انواع سلول‌های بدن را داراست. آنان همچنین از روش یادگیری ماشین (موسوم به Augur) استفاده کردندکه تشخیص می‌داد کدام سلول در هنگام راه رفتن فعال می‌شود.
همان‌طور که مشخص شد جمعیتی از نورون‌های ناشناخته با نام SCVsx2::Hoxa10 در هنگام بهبود افراد فعال بود. تحلیل‌ها نشان می‌دهدکه این نورون‌ها ویژگی‌های آنتومی و کاربردی خاصی دارند که آنان را در موقعیت خاصی پس از آسیب قرار می‌دهد. آنان اطلاعات را از مغز دریافت و به شکل فرمان‌های خاص به سلول‌های مسئول راه رفتن منتقل می‌کنند.
این نتایج کارکرد ویژه سلول‌های SC را در درمان آسیب نخاعی نشان می‌دهد. هرچند این موضوع تنها بخش کوچکی از توانایی آنان است. نحوه اثر این نورون‌ها برای راه رفتن کاملا مشخص نیست و برای تشخیص این موضوع پژوهش‌های بیشتری نیاز است.
روشی جدید برای ترمیم بافت نخاع و درمان آسیب نخاعی
چرا فیزیوتراپی برای مدیریت درد مهم است؟
منبع: advancedsciencenews
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
