При частичном повреждении спинной мозг может передавать некоторые сигналы в головной мозг и наоборот, поэтому такие пациенты обладают некоторой чувствительностью и даже некоторыми моторными функциями ниже пораженной области. 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. Новости науки и техники/.
Science: Ученые заставили мышей пойти после повреждения спинного мозга
В каждом тесте участвовали экспериментальная и контрольная мыши, чьи задние лапы свободно свисали. Если задняя лапа экспериментальной мыши опускалась слишком низко, она получала электрическую стимуляцию, импульс, которого мышь хотела бы избежать. Контрольная мышь получала такую же стимуляцию в то же время, но без привязки к положению ее задней лапы. Уже через 10 минут наблюдались результаты моторного обучения, но только у подопытных мышей: их лапки оставались высоко поднятыми, избегая электрической стимуляции.
Этот результат показал, что спинной мозг может ассоциировать неприятные ощущения с положением ног и адаптировать свою двигательную активность таким образом, чтобы избежать неприятных ощущений. И все это без участия мозга. Двадцать четыре часа спустя они повторили 10-минутный тест, но поменяли местами подопытных и контрольных мышей.
Подопытные мыши по-прежнему не поднимали ноги, то есть в спинном мозге сохранилась память о прошлом опыте, который мешал новому обучению.
У пациента, как уже потом выяснят врачи, был стеноз — сужение канала позвоночника. После травмы состояние ухудшилось. Шейные позвонки зажали спинной мозг. Почти полтора года врачи лечили Юрия Киндерова без хирургического вмешательства. В итоге было принято решение — провести операцию. Таблеточками или любым другим лечением механический фактор невозможно решить.
Важно не только освободить спинной мозг, а создать вокруг него условия, чтоб он позволял человеку двигаться, поворачивать головой, активно жить», — пояснил врач-нейрохирург РКБ Илья Калинин. Операцию делал молодой нейрохирург Илья Калинин.
Мост состоит из двух электронных имплантатов, по одному в головном и спинном мозге. Первый размещен над областью мозга, отвечающей за управление движениями ног, и может декодировать электрические сигналы, возникающие, когда мы думаем о ходьбе. Аналогичным образом второй имплантат размещается над частью спинного мозга, которая управляет ногами. Ученые заявили, что революционная технология "превращает мысли в действия", восстанавливая нарушенную связь между головным мозгом и областью спинного мозга, контролирующей движения. Первым пациентом стал 40-летний голландец, инженер Герт-Ян Оскам, который получил травму спинного мозга после аварии на велосипеде во время работы в Китае в 2011 году. Он остался парализованным, но уже через несколько дней после того, как хирурги откалибровали имплантаты, он заметил улучшения. В течение пяти минут я мог управлять своими бедрами".
Используя интегрины, им удалось регенерировать нейроны и восстановить ходьбу у мышей. Хотя этот метод был опробован только на животных, он открывает перспективы лечения людей, обещая значительное улучшение состояния людей, страдающих параличом или двигательными нарушениями, при условии успешного проведения будущих клинических испытаний. Повреждения спинного мозга представляют собой серьезную медицинскую проблему, часто означающую паралич и необратимую функциональную потерю для пострадавших. На этом фоне в медицине ведутся исследования, направленные на поиск решений, способных облегчить их разрушительные последствия. Недавняя работа группы ученых из Калифорнийского университета, Швейцарского федерального технологического института ETH в Цюрихе и Гарвардского университета является частью этого поиска ответов, изучая новые терапевтические возможности восстановления двигательных функций. Исследование, посвященное регенерации нейронов с помощью генной терапии, продемонстрировало значительный потенциал восстановления ходьбы у мышей, что открывает путь для будущего применения на людях.
Результаты исследования опубликованы в журнале. Интегрины — архитекторы регенерации нейронов Интегрины являются важнейшими молекулами в процессе регенерации нейронов, выступая в роли катализаторов восстановления нервных связей. Их роль заключается в стимулировании роста аксонов - основных компонентов нейронов, которые необходимы для передачи нервной информации по всей нервной системе.
Прорыв в лечении поврежденного спинного мозга
Клетки микроглии при травме спинного мозга активируются, то есть возникает иммунный ответ, и его степень напрямую зависит от тяжести травмы. Спинной мозг обладает собственными нейронными сетями, которые выполняют просчёт движений на месте. Исследователи разработали и внедрили «мозго-спинномозговой интерфейс» (BSI), который образует неврологическую связь с использованием беспроводного цифрового моста между спинным мозгом и головным мозгом человека. Нейростимуляция осуществляется с помощью небольшого прибора-генератора электрических импульсов, который имплантируется в область спинного мозга. Российские новости. написали исследователи.
Ученые КФУ разработали новый метод восстановления спинного мозга
В обоих случаях у животных были серьезные улучшения при ходьбе. Они использовали белок из водорослей.
Работа опубликована в журнале Nature Medicine. Авторы ввели клетки-предшественники нейронов в поврежденный спинной мозг животных. 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.
Без этого животное или человек с полностью разорванным спинным мозгом будет оставаться парализованным. То есть, необходимо было выполнить три условия: включить рост аксонов на генетическом уровне; обеспечить рост волокон на молекулярном уровне; проложить нейронам след из своего рода белковых «хлебных крошек», чтобы они росли в определенном направлении.
Все эти условия выполняются, пока ребёнок развивается в утробе матери. Но после рождения данные процессы останавливаются. Ученые задались целью найти и включить гены, контролировавшие процессы роста нервных клеток в период развития плода.
Можно представить, насколько сложными должны быть алгоритмы, которые рассчитывают импульсы, подаваемые имплантатом на спинной мозг. После того, как «крысиные» эксперименты со спинномозговой стимуляцией прошли успешно, этот метод использовали с тремя добровольцами, которые когда-то получили травмы позвоночника и последние годы провели в инвалидных колясках. Спустя пять месяцев тренировок со стимулятором спинного мозга все трое уже ходили на собственных ногах. Но, как легко понять, чтобы начать ходить, стимулятор нужно сначала запустить. Речь не обязательно о кнопке на пульте управления. Например, один из добровольцев, несмотря на травму и паралич, мог определённым образом двигать коленями — это движение и запускало стимулятор, посылая ему импульсы от соответствующих мышц.
Кроме того, шаги со спинномозговой стимуляцией получались как бы механические, роботообразные, что понятно — мышцами управляла не сознательная воля, а автономные нейронные сети спинного мозга с помощью стимулятора; отчасти это было похоже на то, как кукловод управляет марионеткой. Наконец, шагать так можно было только по ровной поверхности; перешагнуть через какое-нибудь препятствие или подняться по лестнице уже было нельзя. В новой статье, опубликованной в Nature , исследователи пишут, что им удалось сделать «стимуляторные» движения более естественными, более произвольными, так что человек, например, теперь мог подняться по ступенькам. Ходьбу сделали более естественной, поручив контроль над стимулирующим имплантатом головному мозгу. Правда, в головной мозг тоже пришлось вживить имплантат, точнее, два имплантата с 64 электродами, которые считывали импульсы из двигательных зон коры.
Ученые КФУ изучают эффективные способы помощи пациентам с травмой спинного мозга
Суть заключается в многоуровневой стимуляции спинного мозга в сочетании со специальными упражнениями. Ученые показали, что при различных травмах спинного мозга у мышей можно управляемо запустить процесс образования полноценных олигодендроцитов, которые будут выполнять свои функции по миелинизации аксонов нервных клеток поврежденной ткани. С начала 2023 года в клинике реабилитации ФГБУ «НМХЦ им. Н.И. Пирогова» МЗ РФ проводится исследование: «Эффективность функциональных и силовых тренажеров Ильясова в реабилитации пациентов после травмы шейного отдела спинного мозга». MedAboutMe Новости. Целью исследователей было заставить расти в нужном направлении аксоны – отростки нервных клеток, которые и составляют спинной мозг. 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. Спинной мозг обладает собственными нейронными сетями, которые выполняют просчёт движений на месте.
Вести с полей: спинной мозг и движение
Сайт для специалистов и больных по проблеме травматической болезни спинного мозга. Клиника, диагностика, лечение, реабилитация. Новейшие достижения и перспективы исследования. MedAboutMe Новости. Целью исследователей было заставить расти в нужном направлении аксоны – отростки нервных клеток, которые и составляют спинной мозг. Здесь Технологии Долголетия публикуют наиболее важные и актуальные новости о продлении жизни человека и событиях, связанных с этой тематикой. Новости науки и техники/. Теперь же с помощью цифрового моста — электродов, помещаемых между спинным мозгом и позвоночником и имитирующих сигналы, которые поступают от головного мозга — был совершен прорыв в медицине. Повреждения спинного мозга представляют собой серьезную медицинскую проблему, часто означающую паралич и необратимую функциональную потерю для пострадавших.
Починить спинной мозг: новые терапии на грани фантастики
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. В Университете МИСИС разработали прототип нейроимплантата, который поможет восстанавливать функции спинного мозга после травм и повреждений. Российские новости. В большинстве случаев инсульт спинного мозга бывает спровоцирован нарушениями работы сосудов, а не самого позвоночника.
Ученые КФУ разработали новый метод восстановления спинного мозга
Недавняя работа группы ученых из Калифорнийского университета, Швейцарского федерального технологического института ETH в Цюрихе и Гарвардского университета является частью этого поиска ответов, изучая новые терапевтические возможности восстановления двигательных функций. Исследование, посвященное регенерации нейронов с помощью генной терапии, продемонстрировало значительный потенциал восстановления ходьбы у мышей, что открывает путь для будущего применения на людях. Результаты исследования опубликованы в журнале. Интегрины — архитекторы регенерации нейронов Интегрины являются важнейшими молекулами в процессе регенерации нейронов, выступая в роли катализаторов восстановления нервных связей. Их роль заключается в стимулировании роста аксонов - основных компонентов нейронов, которые необходимы для передачи нервной информации по всей нервной системе. Особенно интересен механизм действия интегринов. Эти молекулы действуют, связываясь с другими белками в организме. Такое связывание создает благоприятные условия для восстановления и регенерации поврежденной нервной ткани.
Другими словами, они создают благоприятную среду для восстановления связей между нейронами, что позволяет восстановить коммуникацию между нервными клетками.
Полный перечень лиц и организаций, находящихся под судебным запретом в России, можно найти на сайте Минюста РФ.
Разработка уже доказала свою эффективность на клеточных культурах. Сейчас начались испытания на животных. На стендах показали бионические протезы, роботизированную систему УЗИ, квантовые очки с in vitro диагностикой и другие новинки отрасли.
Ранее президент Владимир Путин заявил о важности ИИ-технологий, генетики и геномики, нейротехнологии для современной медицины.
Таблеточками или любым другим лечением механический фактор невозможно решить. Важно не только освободить спинной мозг, а создать вокруг него условия, чтоб он позволял человеку двигаться, поворачивать головой, активно жить», — пояснил врач-нейрохирург РКБ Илья Калинин. Операцию делал молодой нейрохирург Илья Калинин. Он учился сначала в КГМУ, потом в ординатуре нейрохирургического Научного института в Тюмени, писал научные статьи на эту тему. И в этом году получилось так, что появился пациент, который пришел к нему с такой же патологией. Он теперь первый и пока единственный, кто сделал такую операцию в нашей республике. Уникальность этого вмешательства в том, рассказывает Илья, единым блоком выпиливают часть шейного отдела позвоночника, расширяют спинно-мозговой канал и возвращают позвоночник на место, закрепляя специальными винтиками.
Юрию Киндерову 71 год.
Починить спинной мозг: новые терапии на грани фантастики
Уральские производители оборудования горды своей продукцией настолько, что готовы открыто и заслужено хвалиться. Дмитрий Егоров, заместитель генерального директора уральского завода «ООО Медин-Урал» : «Все сделано из наших российских материалов, а данный компрессор и дистрактор сделаны их уральского титана, вся продукция Уральского региона. Можно сказать, даже узко, не российский, а уральский производитель». Российской ассоциации почти 15 лет. Продвинулись далеко.
Сами признаются, что земля и небо в сравнении с началом 2000-х. Пока в Бурденко идет съезд, работа института, конечно, не останавливается. Наталья, которой операцию сделали два дня назад, лежит в палате в соседнем от места проведения съезда корпусе. Пациентка хоть и на удаленке, но уже работает.
Со старыми методами такой результата был бы просто невозможен, руки хирургов были и до этого, но приходят и технологии.
Эксперименты на крысах показали, что в случае травмы нижняя часть позвоночника, отделенная от головного мозга, может взять на себя управление движением нижних конечностей. Это удивительно, ведь в нормальных условиях движениями тела управляет головной мозг. Тем не менее, оказывается, что и спинной мозг хранит «воспоминания» о том, какие сигналы нужно выдавать конечностям для ходьбы и бега.
В ходе экспериментов ученые вводили крысам химический раствор агонистов рецепторов моноаминов, который вызывает клеточный ответ путем связывания с рецепторами допамина, адреналина и серотонина в нейронах спинного мозга. Весь этот «коктейль» заменяет нейротрансмиттеры, присутствующие в здоровом спинном мозге и активизирует нейроны, контролирующие движения нижней части тела. Изолированный участок поврежденного спинного мозга почти сразу «вспомнил», как надо управлять конечностями, и подопытная крыса смогла двигать ногами Через 5-10 минут после инъекции ученые стимулировали спинной мозг подопытной крысы электрическим током через электроды , имплантированные в эпидуральное пространство. Данная стимуляция возбуждает химически активированные нейроны, в результате чего нижний участок поврежденного спинного мозга «думает», что он все еще подсоединен к головному мозгу.
Разумеется, головной мозг при этом никаких сигналов не посылает, но изолированный участок спинного мозга начинает действовать «по старой памяти», позволяя ранее парализованным мышам двигаться. Преимущество данной технологии в том, что она работает при любой ширине разрыва спинного мозга и восстанавливает подвижность очень быстро. В настоящее время ученые исследуют возможность применения данной технологии для лечения людей. Победа над природой В случае с лечением травм позвоночника, человечество борется с жестокой «несправедливостью» природы.
Наши периферические нервы в мышцах, органах пускай медленно, но могут восстанавливаться. Например отрезанный палец можно пришить, и он начнет восстанавливать чувствительность и подвижность по мере срастания периферических нервов. Но нервы в головном мозге и спинном мозге такой возможностью почему-то не обладают. Если их серьезно повредить ножом, пулей, сильным ударом и т.
Ученые пока не понимают, почему так происходит, возможно из-за чрезвычайной сложности спинного и головного мозга, но скорее всего из-за эволюционных «предубеждений». Дело в том, что живой организм в дикой природе все равно не сможет выжить в течение многих месяцев, а может и лет пока спинной или головной мозг восстанавливаются — парализованное животное просто не сможет добывать пищу или станет жертвой хищника. Но люди — разумные существа и не должны мириться с несправедливостью эволюции. Поэтому в ближайшие десятилетия наверняка появятся технологии, частично или полностью восстанавливающие даже тяжелые повреждения нервной системы.
Сейчас начались испытания на животных. На стендах показали бионические протезы, роботизированную систему УЗИ, квантовые очки с in vitro диагностикой и другие новинки отрасли. Ранее президент Владимир Путин заявил о важности ИИ-технологий, генетики и геномики, нейротехнологии для современной медицины.
Он подчеркнул, что Россия готова сотрудничать с другими странами в передовых медицинских направлениях.
Исследователи смогли количественно оценить значительные улучшения в его сенсорном восприятии и двигательных навыках, даже когда цифровой мост был выключен. Это цифровое восстановление спинного мозга предполагает, что развились новые нервные связи.
Автор обзора
- Спинной мозг - лечение воспалительных и др. заболеваний спинного мозга
- Починить спинной мозг: новые терапии на грани фантастики
- Результаты исследований
- Ученые КФУ изучают эффективные способы помощи пациентам с травмой спинного мозга
- Сейчас на главной
Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19
| Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19 - новости медицины | По сути дела, спинной мозг — это нервная трубка, которая выросла, достигла размера 40–45 сантиметров и выполняет в нашем организме очень важные функции, связанные с управлением телом. |
| Ученые вернули возможность ходить мышам с травмами спинного мозга | Суть заключается в многоуровневой стимуляции спинного мозга в сочетании со специальными упражнениями. |
| В России проведена операция по установке нейростимулятора в спинной мозг | Главная» Новости» Спинной мозг новости. |
| Впервые в мире: ученые Университета «Сириус» разработали мягкий нейроимплант спинного мозга | Повреждения спинного мозга представляют собой серьезную медицинскую проблему, часто означающую паралич и необратимую функциональную потерю для пострадавших. |
Починить спинной мозг: новые терапии на грани фантастики
Примечательно, что у пациента наблюдались улучшения в сенсорном восприятии и двигательных навыках, которые сохранялись даже после отключения "цифрового моста", что позволило ему ходить с костылями. По словам профессора Грегуара Куртина, это говорит о том, что цифровой мост не только восстановил спинной мозг пациента, но и поспособствовал росту новых нервных связей. Оскам — пока что единственный пациент, на котором испытали "цифровой мост". В будущем технологию планируют применить для восстановления функций рук и кистей у пострадавших.
Ее также могут протестировать после других причин паралича, например, инсульта. Читайте также.
Подробнее здесь. Вышло портативное устройство для поддержки дыхания пациентов с травмами спинного мозга 5 апреля 2023 года американская компания Synapse Biomedical сообщила о выходе системы стимуляции диафрагмы NeuRx NeuRx DPS , предназначенной для пациентов с травмами спинного мозга, которым требуется искусственная вентиляция лёгких ИВЛ. На 2020 г ученые до сих пор не могут досконально объяснить, как же нарушение работы спинного мозга влияет на исчезновение волос на теле.
Эксперименты в этом направлении велись давно, однако работоспособность некоторых двигательных функций не возвращалась. Теперь нейробиологи восстановили связи так, чтобы волокна соединялись с поврежденными зонами. Исследователи провели опыт на мышах с относительно легкими травмами, а также на грызуне с серьезным повреждением спинного мозга.
Историк Марьяна Скуратовская Узнать больше Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки! Самые интересные проекты, открытия и исследования, а также информация о конкурсах и мероприятиях в вузах и научных центрах России в одном удобном формате. Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий!
Впервые в мире: ученые Университета «Сириус» разработали мягкий нейроимплант спинного мозга
По сути, был создан беспроводной интерфейс между головным и спинным мозгом, используя технологию интерфейса мозг-компьютер, которая преобразует мысли в действия. спинного мозга выделяют полный поперечный и парциальный поперечный миелит, а на основании протяженности патологических изменений — продольно распространенный поперечный и продольно ограниченный поперечный миелит [3]. Несколько этапов экспериментов на мышах показали ученым возможность регенерации нейронов спинного мозга после травм позвоночника.