«После травмы спинного мозга нарушенные нейронные пути больше не могут передавать достаточно сильные сигналы спинным сетям ниже травмы, что часто приводит к необратимым и разрушительным двигательным нарушениям», – объясняет проф. Ая Такеока из NERF (NeuroElectronics Research Flanders), междисциплинарного исследовательского центра при поддержке VIB, KU Leuven и imec. Ее лаборатория изучает механизмы моторного обучения и контроля, в том числе то, как моторные функции восстанавливаются после травмы.
«Неполные травмы, при которых повреждена только часть нейронных связей, часто восстанавливаются спонтанно», – добавляет Такеока. «Мы знаем, что активация очень специфического типа сенсорной обратной связи играет решающую роль во время реабилитационной тренировки, способствуя формированию обходных контуров.
Более подробное понимание этого процесса может помочь нам разработать стратегии реабилитации с максимальной пользой для пациентов с травмой спинного мозга."
Ранняя и постоянная обратная связь для максимального успеха
Одним из типов так называемой соматосенсорной обратной связи является проприоцепция, которая влечет за собой бессознательное восприятие собственного движения и положения тела через нервные клетки, которые расположены в непосредственной близости от спинного мозга и могут определять растяжение мышц.
Чтобы узнать больше о том, где и когда проприоцептивная обратная связь влияет на восстановление опорно-двигательного аппарата после травмы, Такеока разработал условный генетический подход для устранения этого типа обратной связи в разных местах и в разных точках времени у мышей. Используя эти модели, она показала, что проприоцептивная обратная связь ниже, но не выше места травмы имеет решающее значение для естественной перестройки цепи и восстановления опорно-двигательного аппарата.
«Мы обнаружили центральную роль так называемых проприоцептивных афферентов, нервных волокон, которые передают проприоцептивную информацию обратно в спинной мозг», – говорит Такеока. "Афференты ниже поражения претерпевают специфические перестройки вскоре после травмы, и без них восстановленная двигательная функция не может поддерживаться, даже если образовались обходные цепи."
Короче говоря, проприоцептивная обратная связь не только важна для инициирования восстановления опорно-двигательного аппарата, но также постоянно необходима для поддержания любой восстановленной двигательной функции. По словам Такеока, эти результаты могут быть полезны и для реабилитационных практик для пациентов: «Тот факт, что проприоцептивная обратная связь, особенно снизу от места травмы, настолько важна, предполагает, что реабилитационная тренировка для конкретных задач, которая подчеркивает такую обратную связь, вероятно, максимизирует функциональные возможности. результаты в реабилитационных клиниках."