Исследователи из Калифорнийского университета (University of California) опубликовали результаты своих экспериментов — им удалось восстановить целостность спинного мозга крыс с помощью нейронов, полученных из стволовых клеток. После нанесения этим подопытным мышам травм с повреждением спинного мозга в их эпендимальных клетках включалась программа превращения в олигодендроциты, которые затем мигрировали в места демиелинизации аксонов и ремиелинизировали их. Исследователи разработали и внедрили «мозго-спинномозговой интерфейс» (BSI), который образует неврологическую связь с использованием беспроводного цифрового моста между спинным мозгом и головным мозгом человека.
Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19
Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Гарвардского университета провели исследование, которое может иметь огромное значение для восстановления спинного мозга после травмы. Вести с полей: спинной мозг и движение. Что происходит во время травмы? Ученые-медики вживляют "умный" имплантат в поврежденный участок спинного мозга, из-за которого происходит паралич нижних конечностей.
Починить спинной мозг: новые терапии на грани фантастики
Мужчина прошел 40 сеансов нейрореабилитации — у него улучшилось сгибание ног и он смог ходить с костылями с работающим устройством. Он останавливался, стоял, снова начинал идти. Двигать ногами и стоять самостоятельно он мог и раньше, но анализ показал, что держать баланс с устройством ему было даже легче. И, по его собственным ощущениям, мост позволял ему контролировать движения лучше, чем простая эпидуральная стимуляция. Кроме того, система позволила мужчине ходить по лестницам и неровной поверхности — то, чего раньше он не мог. Пациент ходит без стимуляции: до первого клинического испытания, после его завершения и после завершения нейрореабилитации с цифровым мостом слева направо. Даже спустя год сигналы не стали менее точными.
Впоследствии пациент смог самостоятельно с костылями ходить по дому, стоять, садиться в машину и выходить из нее даже без стимуляции. Авторы отмечают, что неизвестно, смогут ли пациенты с другими травмами спинного мозга использовать устройство, — поскольку проверяли его на конкретном и частичном повреждении. Но эпидуральная стимуляция уже помогала другим пациентам — в том числе с полным сенсорномоторным параличом, декодирование сигналов мозга тоже не ново, а откалибровать устройство достаточно просто. Поэтому каких-то серьезных помех для применения нейроинтерфейса у других пациентов ученые не видят.
В России разработали препарат для лечения травм спинного мозга Клинические испытания планируются в 2024 году Гендиректор федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА РФ Всеволод Белоусов во время III конгресса молодых ученых сообщил, что ведущие специалисты центра анонсировали разработку препарата на базе стволовых клеток. Этот препарат призван помочь в лечении травм спинного мозга, устраняя воспалительный процесс и способствуя более эффективной реабилитации, пишет ТАСС.
Пациента отправляют на лечебную физкультуру, где учат заново ходить. Все данные о движениях парализованного животного в режиме онлайн поступают в специальную компьютерную программу. Дело в том, что активность спинного мозга распределяется по-разному даже во время обыкновенного шага. Когда мы поднимаем ногу — работает одна часть нейронов. Когда опускаем — другая. Причем, здесь все индивидуально, все зависит от веса, физических данных и двигательных способностей больного. Таким образом, компьютер сам принимает решение, в какой степени, когда и какую зону спинного мозга нужно стимулировать. Получается, что поврежденный спинной мозг может сам контролировать работу конечностей.
Это интересно Если раньше выражение «вживили нейростимулятор» можно было услышать лишь в фантастических произведениях, то с развитием науки это стало возможно и в реальной жизни. К примеру, в конце июня 2017 года в Центральном научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии им. Приорова была выполнена уникальная операция на спинном мозге: имплантация нейростимулятора. Пациентом, которому была проведена операция, оказался 49-летний Игорь Мельников, который страдал от застарелого перелома позвонка.
Новое открытие учёных о спинном мозге
В основном это молодые люди в возрасте 20-25 лет. Большинство из них остается парализованными на всю жизнь. Ученые предложили чаще использовать нейростимуляцию спинного мозга электричеством с помощью небольшого вживляемого стимулятора. Такая операция даст парализованным людям надежду на восстановление опорно-двигательных функций организма, написала «Русская планета».
Наиболее частым проявлением опухоли становится боль, которая возникает в области позвоночника, где начала свой рост опухоль. В ранней стадии боль может быть лёгкой или более сильной, но выраженных неврологических симптомов при этом нет. По мере прогрессирования опухоли возникают расстройства чувствительности и движения, боль становится сильнее на фоне кашля или резких движений, чихания, физической нагрузки, ночью и при движениях, наклонах головы. Двигательные расстройства. Возможна также слабость мышц, которая возникает в сочетании с расстройствами чувствительности, явления атрофии мышц, резкие и внезапные ее сокращения, подергивания мышечных групп, которые расслаблены.
Расстройства чувствительности. Иногда болевых ощущений нет, но могут страдать поверхностная чувствительность, на фоне сохранения глубокого тактильного чувства. Пациент может не ощущать боль, температуру, прикосновения, но воспринимает давление, вибрации. Проблемы с работой сфинктеров. Возможны нарушения мочевыделительных функций, реже — опорожнения кишечника. Это приводит к задержке мочи или стула.
Научная статья опубликована в Progress in Brain Research. Они предложили пересмотреть сложившуюся практику терапии спастического синдрома. Это одно из главных осложнений после тяжелых травм позвоночника с частичным перерывом спинного мозга, которое приводит к ухудшению состояния пациента и сильно ограничивает возможности реабилитации. Реклама Более 800 тысяч человек в мире каждый год получает сочетанную травму позвоночника с перерывом спинного мозга.
Они предложили пересмотреть сложившуюся практику терапии спастического синдрома. Это одно из главных осложнений после тяжелых травм позвоночника с частичным перерывом спинного мозга, которое приводит к ухудшению состояния пациента и сильно ограничивает возможности реабилитации. Реклама Более 800 тысяч человек в мире каждый год получает сочетанную травму позвоночника с перерывом спинного мозга. Выживает среди них только треть.
Прорыв в лечении поврежденного спинного мозга
При проведении предыдущих экспериментов способность двигаться к животным не возвращалась. Ученые считают, что новая методика поможет и парализованным людям, потерявшим подвижность после травм. Впрочем, пока о тестировании этого подхода на людях говорить преждевременно. В ближайшее время авторы планируют исследовать разработанную ими технологию на более крупных животных.
Доклинические исследования, проведенные NurExone, продемонстрировали отличные результаты. Exopten достиг 75-процентного успеха, помогая парализованным крысам восстановить рефлекс задних конечностей, двигательную функцию и сенсорный контроль. Кроме того, у крыс не было признаков членовредительства, что указывало на снижение уровня стресса и подтверждало эффективность лечения. Ожидается, что испытания на людях состоятся в конце 2024 или начале 2025 года в Израиле, США и Канаде. Каждый год от 250.
В рамках мастер-класса были выполнены также несколько видов высокотехнологичных вмешательств, к примеру, пациентке с угрозой ишемического инсульта было выполнено экстра интро краниальное шунтирование. Суть операции заключается в создании альтернативного пути тока крови в обход пораженного участка сосудистого русла. Обходной участок называется шунтом. Также в ходе мастер-класса были проведены 9 сложнейших эндоваскулярных операций на спинном мозге, среди которых проведена эмболизация злокачественной опухоли головного мозга с проведением Вада теста. Данный тест используется при планировании нейрохирургических вмешательств для прогнозирования возможных послеоперационных функциональных нарушений. Самостоятельно местные специалисты подобные вмешательства в спинной мозг не проводили.
После травмы происходит активация множества биохимических реакций и взаимодействий между клетками, результаты которых определяют возможность восстановления нервной ткани и сохранения ее функций. Важнейшими участниками этих процессов являются клетки микроглии — иммунные клетки центральной нервной системы», — пояснила первый автор статьи, младший научный сотрудник НИЛ «Генные и клеточные технологии» Эльвира Ахметзянова. Сотрудниками лаборатории было изучено поведение клеток микроглии в условиях моделирования травмы спинного мозга in vitro различной степени тяжести в различные посттравматические периоды острый, подострый и хронический. Клетки микроглии при травме спинного мозга активируются, то есть возникает иммунный ответ, и его степень напрямую зависит от тяжести травмы. В результате активации эти клетки приобретают нейротоксический или нейропротективный фенотип — происходит процесс их поляризации. Они поляризуются спонтанно, но обычно в большей степени происходит поляризация в сторону нейротоксического фенотипа, так как этому способствует выброс провоспалительных молекул разными клетками в эпицентре повреждения.
Российский нейроимплант поможет двигаться пациентам с травмами спинного мозга
При частичном травмировании спинного мозга в месте повреждения прекращается передача нервного сигнала. Чаще всего для устранения боли и снятия воспаления применяются различные фармацевтические препараты, хотя не всегда они приносят облегчение пациентам. Она подчеркнула, что поскольку терапевтических методов эффективного восстановления нервной ткани спинного мозга не существует, перспективной видится разработка изделий, имплантируемых в острую фазу травмы. Сейчас авторы изделия уже создали наноструктурированные каркасы, состоящие из резорбируемого полимера. Нейроимплантаты прошли испытания и доказали эффективность на клеточных культурах.
Сосудистые болезни: Фистулы сосудов: соустье между спинномозговыми артериями и сегментарной веной, из-за чего в венозную систему спинного мозга поступает большее количество крови, повышается венозное давление. Возникают парезы и параличи верхних и нижних конечностей, нарушается работа мочевого пузыря, кишечника, искажается чувствительность. Артериовенозная мальформация — врожденное сосудистое заболевание, которое ведет к аневризмам, хронической недостаточности кровообращения. Сосудистые стенки выпячиваются, сдавливают нервные структуры, спинной мозг, вызывают кровоизлияние, ишемию. Сосуды спинного мозга Пороки развития: Диастематомиелия — наследственное заболевание спинного мозга, при котором продольная перегородка расщепляет спинной мозг на две части, содержащих центральный канал.
Проявляется подкожными липомами, гемангиомами, оволосением поясницы. Грудная клетка деформируется, нарушается осанка, походка, длина конечностей, возникают парезы ног, мышечная слабость, боли в спине. Диастематомиелия: A - патологическое состояние, B - здоровое состояние Дермальный синус — свищевой ход, через который нервные структуры спинного мозга сообщаются с кожей. Аномалия врожденная, проявляется углублениями, повышенным оволосением зон, пигментацией, парезом нижних конечностей, абсцессами, нарушением функций тазовых органов. Дермальный синус Синдром фиксированного спинного мозга: врожденные аномалии, опухоли или травмы вызывают фиксацию каудального отдела спинного мозга. Проявляется кожными симптомами на пояснице, нарушением работы органов таза, двигательной функции и чувствительности ног. Синдром фиксированного спинного мозга Лечение Лечение заболеваний спинного мозга предполагает преимущественно хирургическое вмешательство. Нейрохирурги Центра проводят следующие нейрохирургические операции. Пороки развития решаем устранением диастомиелиии, иссечением дермального синуса.
Для хирургического лечения спинномозговых компрессий применяем методику ламинопластики.
Собаки, которым трансплантировали собственные нейральные стволовые клетки из слизистой оболочки носа, вновь смогли управлять задними конечностями Группа собак, получившая инъекции OEC, продемонстрировала значительные улучшения: парализованные задние конечности начали двигаться, причем начала появляться скоординированность движений с передними ногами. Это означает, что стволовые клетки восстановили часть нервных путей и через поврежденную часть спинного мозга начали проходить сигналы. К сожалению, исследования показали, что восстановление происходит только на коротких расстояниях — при небольшой ширине разрыва между участками спинного мозга. Больше всего повезло тем собакам , у которых были нарушены связи между близкорасположенными нейронами, что соответствует тонкому хирургическому разрезу или несильному сдвигу позвонков. Тем не менее, уже это является большим достижением.
Один из хозяев собаки, отмечает, что это похоже на чудо: «До инъекции наш пес Джаспер не мог ходить и ползал, волоча задние ноги, а теперь он носится вокруг нашего дома и не отстает от других собак». В настоящее время ученые работают над созданием матриц, которые «укажут» клеткам OEC куда надо расти, чтобы восстановить связь в позвоночнике. Подобная технология сможет обеспечить восстановление нейронных связей даже при потере большого количества нейронов, как бывает, например, в случае компрессионных переломов. Пока идет работа над полным излечением травм спинного мозга, ученые из Case Western Reserve University и клиники Кливленда пытаются хотя бы частично улучшить состояния людей с очень серьезными повреждениями нервной ткани. В случае с обширной потерей нейронов пока почти нет надежды на полное исцеление, но для пациентов было бы большим облегчением восстановить хотя бы частичную функциональность парализованной части туловища. Успехи в этой области уже есть, и они весьма существенные.
Американским ученым удалось восстановить у подопытных крыс контроль над мочевым пузырем, причем потеря контроля произошла в результате серьезной травмы позвоночника: полного перерезания позвоночного столба с массивной потерей нейронов. С помощью двух десятков нервных волокон ученые соединили разорванный спинной мозг. На рисунке видны нервные волокна и тонкий металлический проводок, защищающий новое нервное соединение от обрыва Ученые не ставили перед собой задачу полностью вернуть подопытным мышам подвижность — это было невозможно при такой серьезной травме. Вместо этого была проделана кропотливая работа по пересадке нервной ткани из груди крыс в место повреждения в позвоночнике. Спустя много месяцев нейроны, подпитанные специальными химическими веществами и факторами роста, смогли прорасти навстречу разорванным участкам спинного мозга и соединить его через огромный по медицинским меркам разрыв шириной более 5 мм. В итоге получилось тонкое, всего в примерно 20 нервных волокон, соединение, которое, конечно, не могло полностью восстановить функциональность спинного мозга.
Тем не менее, впоследствии, мыши восстановили некоторый контроль над потерянными функциями организма, в частности смогли контролировать мочевой пузырь. Потенциально, данная методика может помочь восстановить множество других функций, в частности 2 года назад с ее помощью у крыс с менее тяжелыми повреждениями мозга восстановили контроль над дыхательными мышцами.
Чтобы исследовать, как нейроны мышей реагируют на терапию, ученые создали целый атлас клеток, основанный на экспрессии их генов и расположении в спинном мозге.
Для этого биологи использовали секвенирование РНК в каждом из ядер клеток отдельно snRNA-seq и нанесли результаты секвенирования на проекцию спинного мозга. Так удалось выделить 36 субпопуляций, основанных на работе маркерных генов. Чтобы выделить ту субпопуляцию, которую исследователи искали принимающую участие в реабилитации , биологи использовали метод приоритезации.
Алгоритм машинного обучения Augur выделил в построенном атласе те нейроны, экспрессия которых больше всего менялась при реабилитации. Оказалось, что есть группа нейронов, которая меняет свою экспрессию в ответ на все параметры терапии. Эти клетки экспрессировали маркеры Vsx2 и Hoxa10 и принадлежали к группе возбуждающих интернейронов.
Их назвали по этим генам и происхождению из спинного мозга spinal cord — SCVsx2::Hoxa10.
Ученые КФУ изучают эффективные способы помощи пациентам с травмой спинного мозга
| Ученые КФУ изучают эффективные способы помощи пациентам с ТСМ — Реальное время | Человеку с травмой шейного отдела спинного мозга имплантировали электроды в головной и спинной мозг, чтобы заменить разорванные нейронные связи «цифровым мостом» — BSI (brain-spine interface). |
| Впервые в мире: ученые Университета «Сириус» разработали мягкий нейроимплант спинного мозга | — Исследования цитокинов при травме спинного мозга помогают лучше понять патофизиологию повреждения и могут предоставить ценную информацию для разработки новых методов лечения и диагностики, — цитирует ведущего научного сотрудникоа НИЛ «Генные и. |
| Вести с полей: спинной мозг и движение | В большинстве случаев инсульт спинного мозга бывает спровоцирован нарушениями работы сосудов, а не самого позвоночника. |
| В России разработали препарат для лечения травм спинного мозга | Российские новости. |
| Ученые из Израиля успешно провели первую в мире 3D-трансплантацию тканей спинного мозга человека | Вести с полей: спинной мозг и движение. |
Всего одна субпопуляция нейронов помогла пациентам начать ходить после паралича
| Спинной мозг подсоединили к головному и вернули человеку с травмой позвоночника подвижность | Новости окружающая среда Спинной мозг беспроводным способом подкл. |
| Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19 | В большинстве случаев инсульт спинного мозга бывает спровоцирован нарушениями работы сосудов, а не самого позвоночника. |
Спинной мозг подсоединили к головному и вернули человеку с травмой позвоночника подвижность
спинного мозга выделяют полный поперечный и парциальный поперечный миелит, а на основании протяженности патологических изменений — продольно распространенный поперечный и продольно ограниченный поперечный миелит [3]. — Исследования цитокинов при травме спинного мозга помогают лучше понять патофизиологию повреждения и могут предоставить ценную информацию для разработки новых методов лечения и диагностики, — цитирует ведущего научного сотрудникоа НИЛ «Генные и. Дмитрий Усачов, директор Центра нейрохирургии им. Бурденко, академик РАН, президент Ассоциации нейрохирургов России: «В России выполняется 190 тысяч нейрохирургических операций, из них 95 тысяч — на спинном мозге.
Нейроинтерфейс между спинным и головным мозгом позволил ходить паценту с травмой позвоночника
Столь необычный способ управления кресла в первую очередь предназначен для страдающих повреждением спинного мозга, передают американские СМИ. Повреждения спинного мозга представляют собой серьезную медицинскую проблему, часто означающую паралич и необратимую функциональную потерю для пострадавших. Немецкие ученые научились восстанавливать спинной мозг: последние новости 2021 года. Они создали из стволовых клеток каркасы, которые можно успешно имплантировать в спинной мозг с целью восстановления повреждений нервов. Немецкие ученые научились восстанавливать спинной мозг: последние новости 2021 года. Ученые нашли способ восстановления ходьбы после повреждения спинного мозга —. Что происходит во время травмы? Сайт для специалистов и больных по проблеме травматической болезни спинного мозга. Клиника, диагностика, лечение, реабилитация. Новейшие достижения и перспективы исследования.
Ученые восстановили разрушенный спинной мозг
В России разработали препарат для лечения травм спинного мозга Клинические испытания планируются в 2024 году Гендиректор федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА РФ Всеволод Белоусов во время III конгресса молодых ученых сообщил, что ведущие специалисты центра анонсировали разработку препарата на базе стволовых клеток. Этот препарат призван помочь в лечении травм спинного мозга, устраняя воспалительный процесс и способствуя более эффективной реабилитации, пишет ТАСС.
О разработке: При создании имплантов ученые использовали жировые клетки, взятые из живота. Их отделили от внеклеточного матрикса, а затем вернули в состояние, напоминающее эмбриональные стволовые клетки. После этого они сымитировали развитие спинного мозга в пробирке. Если идею ученых одобрят для использования на людях, то каждый пациент будет получать имплант, выращенный из его собственных клеток.
Всего через 10 минут после начала эксперимента лапы мышей оставались высоко поднятыми, чтобы избежать удара током, — животные обучились. Это доказывает, что спинной мозг и без участия головного может связать неприятное ощущение с определенным положением конечности и скорректировать свою работу. Через сутки ученые повторили тест, и оказалось, что спинной мозг сохранил память о прошлом опыте — лапы мышей быстрее поднимались, принимая позу избегания. Для изучения нейронных цепей, которые делают возможным обучение и запоминание, исследователи повторили эксперимент на трансгенных мышах с «отключенными» нейронами спинного мозга. Им удалось определить две критические группы нейронов: одна была задействована при обучении, другая необходима для «вспоминания» усвоенного. При этом обучение не происходило у мышей с «отключенными» дорсальными задними нейронами спинного мозга, у которых активен ген Ptf1a.
Операция позволила Томасу частично вернуть чувствительность и контроль руками. Более того, в то время как в большинстве подобных экспериментов речь идёт о нейрокомпьютерном интерфейсе и пациент может управлять силой мысли теми же протезами только в лаборатории, Томасу повезло больше: за пределами лаборатории после операции он сохраняет контроль и чувствительность на определённом уровне. К тому же учёные говорят, что показатели со временем могут улучшиться. Чтобы осуществить задуманное, команда Northwell Health сначала потратила месяцы на картирование мозга Томаса посредством МРТ, чтобы обнаружить точные области мозга, ответственные за движения рук конкретно этого пациента, а также области, отвечающие за ощущение прикосновения. Это разные области, так что в мозге Томаса два имплантата. Затем система была подключена к системе искусственного интеллекта, которая должна была разобраться в том, какие сигналы мозга чему соответствуют.