Nový neurologický cíl, který pomůže lidem znovu chodit po poranění míchy

souhrn: Stimulace glutamátergních neuronů v klínovém jádře může zlepšit zotavení při chůzi u lidí s poraněním míchy.

zdroj: Laval University

Lidé, kteří po poranění míchy ztratili kontrolu nad nohama, mohou jednoho dne znovu chodit. Výzkumný tým z Université Laval a CHU de Québec-Université Laval Research Center identifikoval nový neuronální cíl, který by mohl zlepšit obnovu chůze.

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení jsou poranění míchy jen zřídka kompletní. Mozek si zachovává přístup k míšnímu okruhu pod lézí, ale toto spojení je často nečinné. Hluboká mozková stimulace nebo elektrická stimulace jej může aktivovat a podpořit obnovu pohybu. Ale na kterou oblast mozku by se mělo zaměřit?

Výzkumný tým vedený Fredericem Pritznerem, profesorem lékařské fakulty Lavalské univerzity, se zaměřil na motorické centrum mozku známé jako střední motorická oblast. Tato oblast je známá jako spouštěč a urychlovač chůze u mnoha živočišných druhů. Skládá se z klínovitého jádra a jádra pidonkulopontinového.

Hluboká mozková stimulace pedunculopontinního jádra přinesla nejednoznačné výsledky u pacientů s Parkinsonovou nemocí s poruchami chůze a držení těla. Neexistují však žádné klinické studie o klínovém jádře.

slibná oblast mozku

Tým profesora Friedricha Pritznera použil optogenetiku k úpravě neuronů tak, aby byly citlivé na světlo. Tým poté použil modré světlo k aktivaci glutamátergních neboli excitačních neuronů v klínovém jádru nebo pedunculopontinovém jádře u myší.

„Po poranění míchy stimulace v klínovém jádře chodících excitačních neuronů u uvolněných myší zahájila stimulaci. Během epizody spontánní chůze stimulace také zlepšila kvalitu chůze myši a koordinaci svalů jejích zadních nohou,“ vysvětluje Friedrich Pritzner. .

Naopak stimulace glutamátergních neuronů v jádře pedonikopontinu jen zřídka vedla k chůzi u potkanů ​​v klidu. Stimulace dokonce způsobila, že se myši při chůzi zastavily.

„Naše výsledky naznačují, že klínové jádro by bylo lepším neuronálním cílem než jádro pedunculopontine pro zlepšení zotavení z chůze u lidí s poraněním míchy,“ uvádí profesor Pritzner.

Zatímco se čeká na vývoj optických implantátů a zařízení přizpůsobených k cílení na glutamátergické neurony klínového jádra u lidí, elektrická stimulace klínového jádra by skutečně mohla zlepšit zotavení z chůze u pacientů s poraněním míchy.

Tento přístup by také mohl zlepšit kvalitu života jedinců s traumatem nebo neurodegenerativními chorobami, které ovlivňují chůzi a držení těla, jako je mrtvice, amyotrofická laterální skleróza nebo Parkinsonova choroba.

O tomto výzkumu v Neuroscience News

autor: Audrey Maude Vizzina
zdroj: Laval University
sdělení: Audrey Maud Vézina – Laval University
obrázek: Obrázek je ve veřejné doméně

Původní vyhledávání: otevřený přístup.
„Funkční příspěvek jader maxilární střední motorické oblasti k motorickému zotavení po poranění míchyNapsal Frederick Pritzner a kol. Medicine Cell Reports

shrnutí

Funkční příspěvek jader maxilární střední motorické oblasti k motorickému zotavení po poranění míchy

Zvýraznění

• Glutamatergní CnF je pro obnovu spontánního pohybu důležitější než PPN
• Glutamatergní CnF přispívá ke spontánnímu zotavení účinněji než PPN
• Pouze aktivace glutamátergního CnF iniciuje lokomoci po chronické SCI
• Pouze aktivace glutamátergního CnF zlepšuje lokomoční schopnost po chronické SCI

souhrn

Poranění míchy (SCI) narušuje informace mezi mozkem a míšním okruhem. Elektrická stimulace střední motorické oblasti (MLR) může zlepšit motorické zotavení u akutních a chronických modelů SCI na hlodavcích.

Přestože v současné době probíhají klinické studie, stále se diskutuje o regulaci tohoto supraspinálního centra ao tom, jaké anatomické spojení MLR by mělo být zaměřeno na podporu zotavení.

Kombinací kineziologie, elektromagnetických záznamů, anatomické analýzy a genetiky myší naše studie odhaluje, že glutamátergické neurony klínového jádra přispívají k lokomotorické regeneraci zvýšením lokomotorické účinnosti ve svalech zadních končetin a zvýšením rytmu a rychlosti lokomotorického pohybu. na běžícím pásu, nad zemí a během plavání u chronických myší SCI. Naproti tomu glutamátergní neurony pedunculopontinního jádra lokomoci zpomalují.

Naše studie proto identifikuje klínové jádro a jeho glutamátergní neurony jako terapeutický cíl pro zlepšení motorické regenerace u pacientů žijících s SCI.