一些脊髓损伤的患者后来经历了大量的运动恢复,猴子的新研究可能解释了为什么。这些发现可能会导致更好的方法治疗脊髓损伤患者。
研究人员发现,当脊髓受伤自发生长或发芽并补偿切断的连接时,某些神经纤维没有受损,从而使猴子获得了很多感觉和运动。
这种类型的维修可能仅发生在温和的情况下脊髓损伤- 严重的病例导致更永久的麻痹。但是,研究人员说,这些发现可能仍然对脊柱受伤更严重的人具有影响。
“如果我们能够理解这种补偿性发芽是如何自然发生的,那么我们可能会开发新的治疗方法,以引起相同的增长,或者在严重的脊髓损伤中造成了相同的增长,或者增强了人类的相同增长。
该研究今天(11月14日)发表在《自然神经科学》杂志上。
受伤和康复
皮质脊髓道是将大脑皮质与脊髓联系起来的一束神经纤维。罗森茨威格说,这些神经纤维对于手动操纵等细胞运动至关重要,并且在静脉后非常抵抗重新生长。
在这项研究中,罗森茨威格(Rosenzweig)和他的同事对14只恒河猴的脊髓进行了精确的切割,仅在其皮质脊髓区域的右侧切断了连接。猴子失去了用右手进行精美动作的能力。 [有关的:阅读有关动物研究伦理的更多信息]。
然后,动物进行了康复运动,研究人员测试了他们检索食物的能力从平台奖励。
24周后,猴子表现出大量恢复手机功能。进行尸检,那些在移动右手能力上恢复最大的人也具有在最初受伤期间幸免的皮质脊髓束中神经纤维的最大生长。
研究人员说,这种增长能够恢复最初的脊髓连接的60%。
哥伦比亚医师学院的杰森·卡梅尔(Jason Carmel)说:“我认为这是非常重要的工作。”和外科医生研究了大鼠的脊髓损伤恢复,并且没有参与新研究。他说,这项研究不仅在脊髓解剖结构中表现出了变化,而且在猴子的行为中也有所改变。
但是他指出,这项研究只显示了一个相关性,研究人员还不知道他们观察到的神经生长是否真的引起了行为改善。
他说:“下一步是能够以某种方式证明解剖学的变化确实是对这种行为的原因。”
猴子与老鼠
研究人员看到的神经发芽比以前从事的工作所观察到的增长要广泛得多。老鼠罗森茨威格说。他说:“我们不会期望皮质脊髓道的塑料有多塑料。”
Rosenzweig说,这些发现突出了灵长类动物和啮齿动物之间的关键差异,并提供了“其中一些差异如何隐藏关键信息的一个例子”。
他说,皮质脊髓界对人的运动比在老鼠中更为重要。但是,既然他们知道灵长类动物发生了什么,他们可以回去调整啮齿动物模型,以进行进一步的实验。
卡梅尔说,脊柱损伤后的大鼠还表现出神经纤维的强大生长,但是由于它们的解剖学差异,很难比较这两个模型。
他指出:“猴子更接近我们要恢复功能的患者。”
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