پژوهشگران Burke Neurological‌ روی مزایای تحریک مغز با میدان مغناطیسی خارجی پس از آسیب نخاعی کار می‌کنند. آنان در موارد مختلف بازسازی مجدد اعصاب پس از rTMS را تائید کردند. اما سازوکار این روش در سطح مولکولی یا سلولی هنوز مشخص نیست. در ادامه این مقاله از مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی به جزئیات بیشتری در این مورد اشاره خواهیم کرد.

پژوهشگران موسسه Burke Neurological معروف به BNI، از بخش پزشکی Weill Cornell، دریافتند که فعالسازی ژنتیکی یا فعالسازی غیر تهاجمی سیگنال‌های MAP2K سبب بهبود جوانه زنی در آکسون‌های corticospinal tract می‌شود. جوانه زنی سپس سبب بازیابی توانایی حرکتی بدن پس از آسیب نخاعی در موش‌ها می‌شود. پژوهشگران فعالسازی ژنتیکی را با کمک علم مهندسی ژنتیک انجام دادند. آنان روش تحریک مغناطیسی از بیرون مغز را برای فعالسازی غیرتهاجمی انتخاب کردند. روشی که به rTMS‌ یا transcranial magnetic stimulation معروف است.

استفاده از میدان مغناطیسی با روش rTMS برای تحریک بازسازی اعصاب

rTMS یک روش غیرتهاجمی است که میدان‌های الکتریکی بافت مغز را با کمک القای مغناطیسی از خارج سر فعال می‌کند. شواهد کنونی حاکی از این است که rTMS روی کورتکس حرکتی (motor cortex) به بازیابی تحرک بیماران آسیب نخاعی کمک می‌کند. اما سازوکار تاثیر rTMS در سطح مولکولی یا سلولی بر مغز و دستگاه عصبی مشخص نیست.

پژوهش منتشر شده در Science Translation Medicine نشان می‌دهد که rTMS با فرکانس بالا ( HF-rTMS) سیگنال‌های MAP2K را فعال می‌کند. همچنین سبب بازتولید آکسون‌ها و بازیابی کارایی حرکتی بدن می‌شود. بنابراین rTMS می‌تواند یک روش درمانی برای بیماران آسیب نخاعی باشد.

در حال حاضر تسهیل بازتولید آکسون‌ها پس از آسیب به سیستم عصبی مرکزی یک چالش حل نشده است. نورون‌های بالغ نمی‌توانند سازوکاری رشد و بازسازی نورون‌های آسیب دیده را فعال کنند. همین امر دانشمندان را از تعریف درمانی برای آسیب نخاعی بازداشته است.

rTMS در بدن چه می کند؟

بهمن سیگنال‌های فعال شده با RAF-Mitogen‌یا RAF–Mitogen-activated protein kinase یا MAP2K (که با عنوان MEK نیز شناخته می‌شود) در واقع واسطه‌ای است که رشد آکسون‌های اعصاب مرکزی و پیرامونی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. پژوهشگران این طور نتیجه گرفتند که سیگنال‌های RAF‌ یک سازوکار ذاتی اعصاب مرکزی در پستانداران را برای بازتولید آکسون‌ها فعال می‌کند. فعال شدن این سازوکار سبب ترمیم بافت عصبی پس از آسیب نخاعی می‌شود. پژوهشگران همچنین دریافتند که با بیان شرطی BRAF‌ فعالسازی شده با kinase در اعصاب مرکزی پیرامونی مجموعه فاکتورهایی را بیان می‌کند که پیش‌تر در بازتولید سلول‌های عصبی گنگلیون گورخرماهی مشارکت داشت.

علاوه بر این فعالسازی BRAF در سیستم اعصاب پیرامونی باعث می‌شود آکسون‌ها جوانه زنی را تجربه کنند. این آکسون‌ها در سیستم اعصاب مرکزی رشد می‌کنند و بازتولید اعصاب در مدل‌های مختلفی از آسیب نخاعی در موش‌ها را شکل می‌دهند. پژوهشگر پسادکتری در BNI با نام Xiaofei Guan وانجام دهنده آزمایش‌های آن نظر خود را در این مورد دارد. Xianofei تشکیل یکسری مدار عصبی را مشاهده کرد. مدارهایی که آکسون‌های نوپا با مدارهای موضعی اعصاب مرکزی تشکیل می‌دادند. این سیناپس‌ها سبب بهبود توانایی حرکتی فرد می‌شود.

سازوکار rTMS‌ در سطح سلولی هنوز مشخص نیست

روش rTMS‌ یک روش امیدبخش برای بهبود بیماران آسیب نخاعی و آسیب مغزی است. گروه پژوهشی BNI دریافتند که یک جلسه درمانی HF-rTMS می تواند سیگنال MAP2K را فعال کند. همچنین این یک جلسه در روز بیان تعدادی فاکتورهای بازتولید کننده را اصلاح می‌کند. درست همان کاری که فعالسازی BRAF انجام می‌دهد. فعالیت ذاتی MAP2K برای بهبود جوانه زنی اعصاب مرکزی، بازتولید اعصاب و بهبود توانایی حرکتی در درمان HF-rTMS برای اعصاب مرکزی در موش‌ها لازم است.

پژوهشگران بر این باورند که این نتایج نقش مهم MAP2K در دستکاری ظرفیت رشد سلول‌های بالغ اعصاب مرکزی را به نمایش می‌گذارد. آنان پیشنهاد کردند که به روش HF-rTMS به عنوانی روشی با امکان درمان آسیب نخاعی از طریق ترمیم ایجاد سیگنال‌های MAP2K استفاده شود. گروه BNI به طور آزمایشی پوروتوکولی برای افراد سالم و آسیب نخاعی طراحی کردند که فرضیه آنان را محک می‌زند. در صورت موفقیت این پروتکل روش HF-rTMS‌ به عنوان یک روش غیر تهاجمی، و کم خطر برای ترمیم آکسون‌ها به کار خواهد رفت. این روش را می‌توان به تنهایی یا در ترکیب با سایر درمان‌ها برای بیماران تجویز کرد.