Врачи соединили мозг парализованного человека со спинным в обход повреждённого участка — он начал ходить Они вживили ему несколько имплантов, которые образовали беспроводную связь между головным и спинным мозгом Новости Несколько имплантов. спинной мозг? Данное видео даст вам полное представление об этом органе. Здесь отлично видно, что из себя представляют дорзальные и вентральные корешки спинномозговых нервов, как выглядит сегмент спинного мозга и, главное, где находится конский хвост. Новости науки. от исследовательских организаций. Генетически модифицированные нервные стволовые клетки демонстрируют многообещающий терапевтический потенциал при повреждении спинного мозга. 40-летний мужчина смог снова ходить благодаря "цифровому мосту", который беспроводным способом соединяет головной мозг с участком спинного мозга, сообщает Sky News.
Интегрины — архитекторы регенерации нейронов
- Впервые в мире с помощью стволовых клеток восстановили спинной мозг
- Результаты исследований
- Формирование новых нейронов спинного мозга возможно?
- Как работает технология?
- Life78 показал, как пациенты с травмой спинного мозга начинают ходить
- Вводимый через шприц имплант восстановил подвижность у мышей с параличом
Технологии позволяют опытным хирургам справляться с патологиями позвоночника и спинного мозга
| Ученые создали имплант спинного мозга — он вылечил 80 процентов случаев хронического паралича мышей | Здесь Технологии Долголетия публикуют наиболее важные и актуальные новости о продлении жизни человека и событиях, связанных с этой тематикой. |
| Ученым удалось срастить поврежденный спинной мозг | MedAboutMe | Спинной мозг новости восстановления. |
| Прорыв в лечении поврежденного спинного мозга | Российские учёные работают над особым типом клеток, на основе которых может быть создан инновационный клеточный продукт, который поможет пациентам с травмами спинного мозга, особенно в ситуациях, когда сформировались постравматические кисты. |
| Прорыв в лечении поврежденного спинного мозга | MedAboutMe Новости. Целью исследователей было заставить расти в нужном направлении аксоны – отростки нервных клеток, которые и составляют спинной мозг. |
Нейрохирурги ВКО поделились опытом имплантации нейростимулятора в спинной мозг
Сайт для специалистов и больных по проблеме травматической болезни спинного мозга. Клиника, диагностика, лечение, реабилитация. Новейшие достижения и перспективы исследования. Спинной мозг обладает собственными нейронными сетями, которые выполняют просчёт движений на месте. 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. Этот препарат призван помочь в лечении травм спинного мозга, устраняя воспалительный процесс и способствуя более эффективной реабилитации, пишет ТАСС.
Травматическое повреждение спинного мозга (Continuum, февраль 2024)
| Ученые вернули возможность ходить мышам с травмами спинного мозга | Ученые предложили чаще использовать нейростимуляцию спинного мозга электричеством с помощью небольшого вживляемого стимулятора. |
| Новое открытие учёных о спинном мозге | Однако оказалось, что в выражении «думать спинным мозгом» есть рациональное зерно, что является хорошей новостью для людей с травмами этого органа. Основные функции спинного мозга – это управление простыми двигательными рефлексами. |
Главный онколог «СМ-Клиника» об опухолях спинного мозга
Вести с полей: спинной мозг и движение. Болезни спинного мозга — это патологические состояния, вызванные пороками развития, дегенеративными изменениями, опухолями, сосудистыми нарушениями и повреждениями спинномозгового канала, которые приводят к структурно-функциональным изменениям отделов. В большинстве случаев инсульт спинного мозга бывает спровоцирован нарушениями работы сосудов, а не самого позвоночника. Клетки микроглии при травме спинного мозга активируются, то есть возникает иммунный ответ, и его степень напрямую зависит от тяжести травмы. 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. Исследователи разработали и внедрили «мозго-спинномозговой интерфейс» (BSI), который образует неврологическую связь с использованием беспроводного цифрового моста между спинным мозгом и головным мозгом человека.
В России проведена операция по установке нейростимулятора в спинной мозг
Эти экзосомы доставляются интраназально, что позволяет им достичь поврежденного участка и способствовать регенерации нейронов в спинном мозге. Травмы спинного мозга имеют разрушительные последствия и часто приводят к стойкому параличу человека. В частности, экзоптеновая терапия может изменить правила лечения поражений и, прежде всего, направлена на улучшение качества жизни пациентов. Что отличает exopten от других препаратов, так это его уникальный метод интраназальной доставки. Эта технология может предоставить более удобный и подходящий вариант лечения для пациентов.
Ассоциация нейрохирургов выделяет несколько механизмов повреждения позвоночного столба: 1.
Компрессионные — результат резкого сдавления в вертикальной плоскости. Дистракционные — сочетание давления с разрывом переднего и заднего сегмента позвонка. Ротационные — то, что бывает, если к механизму травмы добавляется скручивание. Разумеется, первые три механизма сочетаются при политравме и кататравме. Эти повреждения, затрагивающие несколько систем организма, характерны для высокоэнергетических травм.
Например, падений с высоты и ДТП. Четвёртый и пятый виды находятся в сфере внимания не только нейрохирургии, но и криминалистики с военно-полевой медициной. Почему важен спинной мозг? Сложный организм нуждается в аппарате, который будет обеспечивать интеграцию его частей. Нервная система человека работает в реальном времени по принципу двусторонней направленной связи.
Из этого следует, что ЦНС принимает сигналы от рецепторов, сортирует электрохимические импульсы, применяя повышающие и понижающие коэффициенты, а после транслирует команду на клетки-исполнители. Большое затылочное отверстие, оно же foramen magnum — место перехода головного мозга в спинной. Спинной мозг расположен в позвоночном канале, образованном, соответственно, позвонками. Эти костные структуры соединены друг с другом при помощи суставов. Задачу амортизации выполняют межпозвоночные диски.
В старой литературе было популярно мнение, что спинной мозг — это такой шлейф «проводов», обеспечивающих связь головы и тела. В последнее время стало понятно, что не всё так просто. Эволюционно спинной мозг неотделим от головного. В жизнедеятельности примитивных организмов именно он выполняет ведущую функцию. Многие помнят историю об американском петухе , который долгое время жил практически без головы.
Конечно, человек организован куда сложнее, а потому не может отдавать витальные жизненно важные функции на такой «аутсорс». И всё-таки факт остаётся фактом. Спинной мозг обладает собственными нейронными сетями, которые выполняют просчёт движений на месте. Он сложнее, чем пучок магистральных проводов. В контексте нынешних знаний из нейрофизиологии спинной мозг будет корректнее сравнивать с цепочкой полуавтономных серверов.
Спинальная травма приводит к тому, что все отделы организма, находящиеся ниже места повреждения, оказываются без координирующего влияния головного мозга. Если спинной мозг был перебит не полностью, какие-то сигналы ещё могут прорываться к телу. Тогда у человека будет некий резерв для реабилитации. В ином случае нервные сети, оставшиеся без работы, начинают деградировать. Слева изображена принципиальная схема полного перерыва спинного мозга.
Справа — состояние, при котором проводящие пути частично сохранили свою целостность. При полном пересечении спинного мозга уже упомянутые «серверы» функционируют независимо от «босса» в голове. Тогда пробуждаются патологические рефлексы — набор стереотипных реакций, при которых рефлекторные дуги замыкаются на нижележащих отделах спинного мозга. Рефлексы осуществляются на основе рефлекторной дуги. Поступивший импульс регистрируется рецептором.
По афферентному приносящему волокну сигнал идёт в ЦНС. Там расположены вставочные нейроны. Под вставочным нейроном понимается та нервная клетка, которая связана только с другими нейронами. В этом состоит её отличие от чувствительных и двигательных нейронов. Именно вставочные нейроны решают, отвечать ли организму на воздействие.
Сформированный ими сигнал идёт на моторный нейрон. С помощью эфферентного выносящего волокна команда передаётся клеткам-исполнителям. Таким образом,у нас разгибается нога при ударе по коленной чашечке и отдёргивается рука, схватившая горячий предмет. В случае спинальной травмы неизбежно проявится дисфункция тазовых органов, выражающаяся в задержке отделения мочи и стула. Впрочем, даже парезы и плегии — меньшее зло по сравнению со спинальным шоком.
При нём возникает опасное падение артериального давления. Его причина состоит в нарушении баланса между двумя отделами вегетативной автономной нервной системы: симпатики и парасимпатики. Спинальный шок «На пальцах» разницу между ними понять нетрудно. Симпатика отвечает за возбуждение и тонус. Парасимпатика — за торможение и релаксацию.
На упрощённой схеме видно, что центры, отвечающие за иннервацию органов, расположены в порядке иерархичности сверху вниз. В случае спинальной травмы без нормальной иннервации остаётся всё, находящееся ниже места разрыва. Релакс может быть очень плохим, особенно когда им занимаются кровеносные сосуды. Их стенка расслабляется, падает перфузионное давление — и клетки остаются без кислорода из кровотока. Продукты распада тоже никто не выводит.
Сначала клетки пытаются бороться. По мере исчерпания ресурсов они переходят на более экономный путь извлечения энергии. Детский вопрос: зачем мы дышим? И правда, зачем людям вообще нужен кислород? Биохимики знают ответ.
Кислород — краеугольный камень цикла Кребса. Именно на кислороде пересекается три принципиально важных пути метаболизма: клеточное дыхание, гликолиз и электрон-транспортная цепочка. Цикл Кребса — это биохимическая топка, лежащая в основе снабжения организма энергией. Поначалу он кажется глобальным и монструозным, хотя в биохимии бывают и другие штуки, более трудные для восприятия. Например, орнитиновый цикл.
Так или иначе, все пути метаболизма рано или поздно замкнутся на цикле лимонной кислоты. При отсутствии кислорода метаболизм переключается на анаэробный путь.
Существующие сегодня спинальные стимуляторы имплантируются либо в дорсональную поверхность спинного мозга, либо непосредственно в ткань позвоночника.
В первом случае есть риски неточного воздействия импланта на целевые нервы, а во втором операция несет риски повреждения ткани, а также проблемы биосовместимости. Ученые из Университета Джона Хопкинса решили обе проблемы, создав вводимый через шприц имплант. Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу До начала разработки импланта изначально они обнаружили новое место для стимуляции, которое располагается очень близко к важнейшим мотонейронам спинного мозга и одновременно доступно без хирургического вмешательства.
Это позволило подойти к созданию импланта с другой стороны и разработать наноразмерное гибкое устройство, которое можно вводить с помощью небольшого шприца.
Около 90 процентов случаев связаны с несчастным случаем, падением или насилием. Экзосомы, также известные как внеклеточные везикулы, представляют собой наночастицы, естественным образом присутствующие в организме и выделяемые клетками. Они обладают уникальной способностью транспортировать биологический «груз» к определенным клеткам и воспаленным тканям, перемещаясь во внеклеточном пространстве и проникая через клеточные мембраны. Эти экзосомы доставляются интраназально, что позволяет им достичь поврежденного участка и способствовать регенерации нейронов в спинном мозге. Травмы спинного мозга имеют разрушительные последствия и часто приводят к стойкому параличу человека.
Молодой нейрохирург РКБ впервые в Татарстане провел уникальную операцию на спинном мозге
Лэптоп расшифровывал сигнал из головного мозга, чтобы стало понятно, о каком движении он думал. Дальше уже спинномозговому имплантату отправлялась информация, на какие мышцы нужно подействовать, чтобы совершить запланированное движение. Считыванием сигналов из мозга и перевод их в понятные алгоритмические команды занимаются нейрокомпьютерные интерфейсы. Здесь нейрокомпьютерный интерфейс соединили со спинномозговым имплантатом, и вместе они продублировали исходное спинномозговое соединение, повреждённое травмой. На то, чтобы освоиться с новой системой, понадобилось сорок тренировок, после чего доброволец с двумя имплантатами начал двигаться более естественно и в произвольном ритме. Теперь он мог, например, садиться в машину и выходить из неё, и даже, как было сказано, подниматься и спускаться по лестнице. Благодаря тому, что электростимуляция спинного мозга теперь была под контролем пусть и опосредованным мозга головного, движения в щиколотках, коленях и тазобедренных суставах стали более точными хотя нельзя сказать, что человек стал двигаться абсолютно свободно — движения даются всё-таки с определённым усилием. Травма не полностью разрушила связи в спинном мозге, какие-то из них остались, и, по-видимому, благодаря системе с двумя имплантатами оставшиеся связи усилились — головной мозг стал лучше чувствовать парализованную часть тела. Разумеется, нужно помнить, что систему с двумя имплантатами испытали пока только на одном-единственном человеке, и что в мозг хирургическим путём вживили набор из нескольких десятков электродов — а такие операции не всегда проходят абсолютно удачно. Тем не менее, даже в таком единичном варианте видно, что подход с нейроинтерфейсом и спинномозговой стимуляцией как таковой работает.
Возможно, в перспективе «метод двух имплантатов» станет более безопасным и более простым для использования в разных медицинских центрах — если только его в принципе не отодвинет в сторону какая-то другая биомедицинская технология.
Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается. Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна. В течение всего Десятилетия при поддержке государства будут проходить просветительские мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаться образовательные платформы, конкурсы для всех желающих и многое другое.
Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается. Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна. В течение всего Десятилетия при поддержке государства будут проходить просветительские мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаться образовательные платформы, конкурсы для всех желающих и многое другое.
Установив таким образом, что в спинном мозге происходит как непосредственное обучение, так и формирование памяти, команда исследователей приступила к изучению нейронной цепи, которая обеспечивает эти функции. Они использовали шесть видов трансгенных мышей, у каждой из которых был отключен разный набор спинальных нейронов, и протестировали их на способность к формированию моторной памяти, а затем — к обратному обучению. Было установлено, что задние конечности мышей не адаптировались для избегания электрических разрядов после отключения нейронов в верхней части спинного мозга, особенно тех, которые экспрессировали ген Ptf1a. Когда ученые исследовали мышей в ходе обратного обучения, то обнаружили, что отключение нейронов, экспрессирующих Ptf1a, не дало никакого эффекта. Вместо этого критически важной оказалась группа нейронов в нижней, вентральной, части спинного мозга, которые экспрессируют ген En1. Когда эти нейроны были отключены на следующий день после обучения навыку избегания стимуляции, спинной мозг вел себя так, как будто он никогда ничему не учился. На второй день исследователи также проверили память, повторив условия первоначального обучения. Они обнаружили, что у мышей контрольной группы задние конечности стабильно достигали положения избегания быстрее, чем в первый день, что свидетельствует о способности к запоминанию.
Починить спинной мозг: новые терапии на грани фантастики
Изображение: источника. Цифровой мост позволил ему восстановить естественный контроль над движением его парализованных ног, что позволяет ему стоять, ходить и даже подниматься по лестнице. Эти устройства, разработанные CEA, позволяют декодировать электрические сигналы.
Аксоны прорастали сквозь рубцовую ткань. В значительной части случаев по другую сторону разрыва были зафиксированы новые нейронные связи. Правда, пока не удалось добиться восстановления подвижности у животных, парализованных в результате повреждения спинного мозга, но ученые считают, что «новорожденные» аксоны следует с нуля учить выполнять их функции, и не сомневаются в успехе. Читайте далее.
Поэтому, если у человека, например из-за травм нарушалась связь между головным и спинным мозгом, полагали, что он больше никогда не сможет самостоятельно передвигаться. Однако ученые обнаружили, что в спинном мозге существует собственная спинальная нейронная сеть, отвечающая за локомоцию, то есть движение. Автор доклада с коллегами решили выяснить, что может сам по себе спинной мозг при нарушении его связи с головным мозгом , если искусственно стимулировать активность спинальных нейронов. Российские исследователи, а также их американские коллеги независимо друг от друга провели эксперименты на животных кошках и мышах , которые показали, что при стимуляции спинного мозга обездвиженным животным действительно можно вернуть способность ходить. В качестве стимуляторов ученые протестировали множество нейромедиаторов и подобрали такой состав соединений, эффект которого столь хорош, что локомоция больных животных перестает отличаться от движений здоровых. Кроме того, исследовательский коллектив под руководством Юрия Петровича Герасименко проверил эффективность стимуляции спинного мозга при реабилитации людей со спинальными травмами. Пациентам имплантировали катетер, стимулирующий активность различных отделов спинного мозга. Авторам удалось найти зону, стимуляция которой всегда вызывала шагоподобные движения.
Клетки начали функционировать подобно другим клеткам спинного мозга — они формировали полноценную ткань, что помогло вернуть крысам подвижность. 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 России разработали препарат для лечения травм спинного мозга
По сути, был создан беспроводной интерфейс между головным и спинным мозгом, используя технологию интерфейса мозг-компьютер, которая преобразует мысли в действия. Сам спинной мозг весит всего 30-35 грамм, имеет диаметр около 1 см и длину 40-45 см. В сравнении со многими другими органами, спинной мозг просто крохотный, но, тем не менее, он исключительно важен. Травма спинного мозга (ТСМ) – это сложное неврологическое состояние, вызывающее физическую инвалидность, психологический стресс.
Российский нейроимплант поможет двигаться пациентам с травмами спинного мозга
Человеку с серьезной травмой позвоночника беспроводным способом подсоединили спинной мозг к головному — это вернуло пациенту подвижность, сообщает Science Alert со ссылкой на статью в журнале Nature. Российские учёные работают над особым типом клеток, на основе которых может быть создан инновационный клеточный продукт, который поможет пациентам с травмами спинного мозга, особенно в ситуациях, когда сформировались постравматические кисты. В большинстве случаев инсульт спинного мозга бывает спровоцирован нарушениями работы сосудов, а не самого позвоночника.
Ученые восстановили разрушенный спинной мозг
В обоих случаях у животных были серьезные улучшения при ходьбе. Они использовали белок из водорослей.
Раньше она часто наблюдалась у молодежи, но теперь ее активно выявляют и у пожилых людей. Ежегодно ТСМ затрагивает десятки тысяч людей. В августе 2022 года аспирант первого года обучения Института фундаментальной медицины и биологии КФУ Давран Сабиров одержал победу в конкурсе «Студенческий стартап» по направлению «Медицина и технологии здоровьесбережения».
Как говорят ученые, современные методы лечения ТСМ часто являются обобщенными и могут не учитывать уникальные биохимические изменения, происходящие у каждого пациента.
Их подход может предложить более персонализированный подход, потенциально снижая риск осложнений и улучшая прогноз для пациентов. В дальнейшем можно будет более эффективно выстраивать прогноз выздоровления и лучше проводить терапию, исходя из состояния конкретного пациента, — объяснил младший научный сотрудник НИЛ «Генные и клеточные технологии» Ильяс Кабдеш.
Ученые полагают что замещение поврежденного участка головного мозга, отвечающего за память, эмоции и внимание, электронными нейронами способно восстановить работу мозга после травм и активизировать запоминание. В декабре 2023 года сообщалось о создании в Федеральном центре мозга и нейротехнологий отечественного препарата со стволовыми клетками.
Предложенное средство значительно снижает воспалительный процесс в месте травмы или совсем устраняет. Сочетание нейромодуляции имплантирование электродов и генератора для корректировки функций мозга с новым препаратом положительно влияет на восстановление функций ходьбы. Post Views: 817 согласие с обработкой персональных данных и политикой конфиденциальности Новости.