科學家現在說,藥物,電刺激和定期運動的結合可以使癱瘓的大鼠走路,甚至可以再次跑步,同時支撐跑步機上的全部體重。
研究結果表明,截癱大鼠不需要切斷的神經纖維的再生才能學會再次行走。由於大鼠在神經系統方面是人類的良好類似物,因此該發現可能對脊髓損傷後的人類康復具有影響。
首席研究員雷吉·埃格頓(Reggie Edgerton)解釋說:“脊髓包含可以產生節奏活動的神經迴路,而不會從大腦中輸入以類似於行走的方式來驅動後腿肌肉。”蘇黎世大學的研究人員也參與了這項工作。
這些發現於9月20日在《自然神經科學》的在線版中發表。
他補充說:“先前的研究試圖利用這一電路,以幫助脊髓損傷的受害者。” “儘管其他研究人員在完全脊柱受傷的人中引起了類似的腿部運動,但他們並沒有像我們在研究中那樣實現全部體重和持續的階梯。”
埃格頓(Edgerton)的團隊對老鼠進行了完全的脊柱損傷,但後腿沒有自願運動。將癱瘓的大鼠放在移動的跑步機帶上後,科學家使用了作用於神經遞質5-羥色胺的藥物,並將低水平的電流施加到損傷點以下的脊髓上。
從跑步機帶上移動的大鼠四肢衍生的刺激和感覺的組合觸發了脊柱節奏的產生電路,並促使大鼠癱瘓的後腿行走。
每天的跑步機訓練幾週內最終使老鼠重新獲得了全量承重的步行,包括向後,側身和跑步速度。但是,傷害仍打斷了大腦與基於脊髓的節奏行走電路的聯繫,使大鼠無法自行行走。
但是,神經螺旋裝置可能會在某種程度上橋接人脊髓損傷,因此,像UCLA團隊一樣,激活脊髓有節奏的迴路可能有助於脊髓損傷後的康復。
這項研究由克里斯托弗和達娜·里夫基金會,克雷格·尼爾森基金會,國家神經系統疾病與中風研究所,美國平民研究與發展基金會,國際截癱基金會,瑞士國家科學基金會和俄羅斯基礎研究贈款基金會提供資金。