Ученые обнаружили комбинацию, при которой парализованные крысы начинают снова бегать
Специалисты из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) обнаружили, что комбинация лекарств, электрических сигналов и постоянных тренировок позволяет вернуть парализованным крысам способность ходить и даже бегать. Любопытно, что движение во всех направлениях при этом осуществляется без участия мозга грызуна, - отмечает MEMBRANA.
Крысы с повреждениями спинного мозга не чувствуют свои задние лапы, однако они при этом могут ходить, бегать, шагать в сторону и назад, и для этого им даже не обязательно восстанавливать сеть нейронов между мускулами ног и головным мозгом. К такому выводу пришла группа нейробиологов, руководил которой профессор Грегуар Куртин из университета Цюриха.
В норме головной мозг отсылает сигналы мускулам, соответственно, имеет место произвольное управление конечностями. В отсутствие такой связи работает расположенный в спинном мозге центральный генератор образцов (CPG), который может позволить искалеченным крысам или мышам передвигаться точно так же, как и здоровым.
Ранее ученые выяснили, что его можно заставить работать при помощи специальных лекарств (имитирующих различные нейромедиаторы) или стимуляции электричеством.
Некоторые научные группы, используя два метода по отдельности, добились ритмичного движения задних лап животных, однако ни в одном из экспериментов подопытные существа не смогли самостоятельно держать вес своего тела, отмечает Куртин в пресс-релизе университета.
Куртин и его коллеги решили скомбинировать два подхода. Для этого они сначала ввели крысам лекарства (одно из них имитировало эффект важного нейромедиатора серотонина), а потом через вживленные под кожу электроды начали посылать в спинной мозг повторяющиеся электрические сигналы. Грызуны снова пошли, а через два месяца тренировок опять научились держать свой собственный вес.
Интересно, что при изменении направления движения бегущей дорожки в течение буквально одной секунды крыса также начинала перебирать лапами в другую сторону. Задние конечности при этом "адаптировались" без участия головного мозга. Центральный генератор образцов будто сам решал, как работа мускулов должна подстроиться под изменившиеся условия.
Не совсем ясно, почему грызунам помогла именно сумма методов. В своей статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience, ученые предполагают, что лекарственные вещества подготавливают сеть нейронов к работе, а стимуляция электрическим током её активирует.
Если выяснится, что подобной независимой сетью нейронов обладают и люди, то новая методика может быть использована и для них. Куртин считает, что на ее создание уйдет около четырех лет. А пока швейцарские ученые продолжают свои исследования и разрабатывают нейропротез, который можно было бы вживить под кожу.