موش های آسیب نخاعی توانایی راه رفتن را دوباره به دست آوردند

موش‌های پاراپلژیک با کمک اجزای مصنوعی عصبی (neuroprosthetic) دوباره راه می‌روند. این روش به مغز کمک می‌کند که راه‌های جدیدی برای ارسال دستورهای حرکتی مربوط به گام برداشتن، شنا کردن و بالا رفتن از راه‌پله به نخاع پیدا کنند. موش‌های آزمایشگاهی با آسیب نخاعی با کمک ربات‌های توانبخشی و تحریک الکتروشیمیایی سامانه عصبی نخاع، کنترل عضله‌های فلج شده خود را به دست آوردند. چگونه دستورهای مغزی حرکتی، آسیب نخاعی را برطرف کردند و دستگاه عصبی مرکزی، این دستورات پیچیده را اجرا کرد؟ در این مقاله به این پرسش پاسخ خواهیم داد. با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

موش های پاراپلژیک دوباره راه می روند

دانشمندان مؤسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) برای نخستین بار مشاهده کردند که مغز، مسیرهای جایگزینی را برای ارسال دستورهای حرکتی از سوی مغز به نخاع، انتخاب می‌کند. درمان توانبخشی از طریق روش پروتز اعصاب، باعث رشد مسیرهای جدیدی از قشر حرکتی مغز به ساقه‌ی مغز و از ساقه‌ی مغز به دستگاه عصبی نخاعی می‌شود. بنابراین، مغز با قسمت پایینی ناحیه آسیب دیده ارتباط برقرار می‌کند. نتایج این پژوهش در 19 ماه مارس در مجله‌ی Nature Neuroscience منتشر شد.

Grégoire Courtine یکی از پژوهشگران EPFL توضیح می‌دهد مغز راه‌های ارتباطی جدیدی را از طریق مناطق عصبی که سالم هستند و دچار آسیب نشدند ایجاد می‌کند. وظیفه‌ی مغز پیدا کردن مسیرهای ارتباطی از قشر حرکتی مغز به ساقه‌ی مغز و نخاع است. درمان آسیب نخاعی در موش‌ها به صورت خود به خودی اتفاق نیفتاده است. Léonie Asboth یکی دیگر از دانشمندان EPFL و نوسینده‌ی ارشد مقاله درباره این روش درمانی بیان می‌کند این روش شامل تحریک الکتروشیمیایی نخاعی و فیزیوتراپی فعال با ربات توانبخشی است.

در آزمایشگاه Courtine موسسه‌ی EPFL، موش‌هایی که دچار آسیب نخاعی شده‌ بودند، یاد گرفتند که دوباره راه بروند. در این روش، ابتدا دستگاه عصبی نخاعی موش‌ها با دارو تحریک شد. سپس بخش زیرین ناحیه‌ی آسیب دیده نخاعی به صورت الکتریکی تحریک شد تا ماهیچه‌های پا فعال شوند. همراه با این روش، با کمک دستگاه توانبخشی هوشمند، شرایط راه رفتن طبیعی فراهم شد. تنها پس از چند هفته آموزش به موش‌ها حتی بدون تحریک الکتروشیمیایی، آن‌ها کنترل پاهای خود را تا حدودی به دست آوردند.

در سال 2012، پژوهشگران آزمایشگاه Courtine نشان دادند که موش‌های پاراپلژیک با کمک روش درمانی عصبی مصنوعی می‌توانند از پله بالا بروند و شنا کنند. دانشمندان با مقایسه‌ی مغز موش‌های سالم و موش‌های مبتلا به آسیب نخاعی پس از توانبخشی، توانستند ناحیه‌ای از ساقه‌ی مغز و نخاع که ناحیه‌ی کلیدی درمان است را بیابند. این ناحیه ساختار شبکه‌ای (reticular formation) نام دارد. در این راستا، آن‌ها با به کارگیری روش‌های شیمی ژنتیک (chemogenetics) و آپتوژنتیک (Optogenetics) در موش‌های آزمایشگاهی، مدارهای مغزی را فعال و غیرفعال می‌کردند تا عملکرد مغز را شناسایی کنند. اپتوژنتیک، علم استفاده همزمان از اپتیک و ژنتیک برای تشخیص عملکرد سلول‌های خاص در بافت‌های زنده و به ویژه بررسی عملکرد سلول‌های مغزی است.

همچنین پژوهشگران EPFL از نوع خاصی از میکروسکوپ نوری قدرتمند و پیشرفته برای مشاهده‌ی رفتار سلول‌ها استفاده کردند. این میکروسکوپ توسط مرکز ویس (Wyss) ژنو برای کاربردهای زیستی و مهندسی عصبی توسعه داده شده است. در این میکروسکوپ، روش light-sheet microscopy برای تصویربرداری به کار گرفته می‌شود. این روش، صفحاتی از نور را با سرعت بالا به محل تصویربرداری می تاباند تا نور موردنیاز فراهم شود. مسیرهای عصبی با میکروسکوپ به صورت تصاویر سه بعدی مشخص می‌شوند. دانشمندان با بررسی تصایر مسیرهای عصبی در موش‌های سالم و پاراپلژیک، توانستند تاثیر روش درمانی بر مغز و نخاع را بیابند. نورون‌های عصبی به صورت خود به خود ترمیم نمی‌شوند بلکه مسیر جدیدی برای ارتباط مغز و پاها در امتداد بخش آسیب دیده ایجاد می‌شود.

هنوز به این پرسش که آیا روش neuroprosthetic برای انسان‌ها نیز قابل استفاده است پاسخ داده نشده ولی دانشمندان آزمایشگاه Courtine بسیار خوش‌بین هستند. آن‌ها در حال بررسی روش درمانی خود بر روی افراد دچار آسیب نخاعی در بیمارستان دانشگاه لازان (CHUV) هستند.


بیشتر بخوانیم:

>>میمون فلج با استفاده از رابط بی‌سیم مغز و ستون فقرات دوباره راه می‌رود
>>درمان آسیب نخاعی با ایمپلنت انعطاف‌پذیر عصبی
>>ایمپلنت مغزی حس لامسه را به بیمار آسیب نخاعی باز گرداند


منبع: actu.epfl.ch

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

  1. حمزه ترکاشوند

    مجله شما عالیه و من به عنوان یک بیمار ضایعه نخاعی علاقمند به پیگیری اخبار شما میباشم و مطالبتون مفیده

  2. حمزه ترکاشوند

    اخرین اخبار روز در مورد نخاع رو منتشر
    کنید
    من سوزش دارم در قسمت پایین تنه باسن ران و پاشنه و پنجه و بسیار ازار دهنده هست برام ایا درمانی برای این مشکل هست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

ExosNews on Telegram

ما را در تلگرام دنبال کنید!

مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی

عضویت در کانال تلگرام
بستن