web analytics

Mensen met volledige verlamming lopen weer na een doorbraak van zenuwstimulatie

Door een combinatie van elektrische stimulatie en intensieve fysiotherapie hebben negen mensen met chronisch ruggenmergletsel hun vermogen om te lopen hersteld.
Allen leden zij aan ernstige of volledige verlamming als gevolg van schade aan hun ruggenmerg. Ongelooflijk, de vrijwilligers zagen allemaal onmiddellijk verbeteringen en bleven vijf maanden later verbeteringen vertonen.

Een recente studie door onderzoekers van de Zwitserse onderzoeksgroep NeuroRestore heeft de exacte zenuwgroepen geïdentificeerd die door de therapie worden gestimuleerd, met muizen als uitgangspunt.
De zenuwcellen die het lopen orkestreren, bevinden zich in het deel van het ruggenmerg dat door onze onderrug loopt. Verwondingen aan ons ruggenmerg kunnen de keten van signalen van de hersenen onderbreken, waardoor we niet kunnen lopen, zelfs als deze specifieke lumbale neuronen nog intact zijn.

Omdat ze geen commando’s kunnen ontvangen, worden deze ‘lopende’ neuronen in feite niet meer functioneel, wat mogelijk kan leiden tot een permanente verlamming van de benen.
Eerder onderzoek toonde aan dat elektrische stimulatie van het ruggenmerg dergelijke verlamming kan omkeren, maar hoe dit gebeurde, was niet duidelijk. Dus neurowetenschapper Claudia Kathe van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie Lausanne (EPFL) en collega’s testten een technologie genaamd epidurale elektrische stimulatie bij negen personen, evenals in een diermodel.

Het ruggenmerg werd gestimuleerd door een chirurgisch geïmplanteerde neurotransmitter. Ondertussen ondergingen patiënten ook een proces van intensieve neurorevalidatie waarbij een robotondersteuningssysteem hen assisteerde terwijl ze in meerdere richtingen bewogen.
De patiënten ondergingen vijf maanden van stimulatie en revalidatie, vier tot vijf keer per week. Verbazingwekkend genoeg konden alle vrijwilligers vervolgens stappen zetten met behulp van een rollator.
Tot verbazing van de onderzoekers vertoonden de herstelde patiënten tijdens het lopen zelfs een vermindering van neurale activiteit in het lumbale ruggenmerg. Het team denkt dat dit komt doordat de activiteit wordt verfijnd tot een specifieke subset van neuronen die essentieel zijn om te lopen.
“Als je erover nadenkt, zou het geen verrassing moeten zijn”, vertelde Courtine aan Dyani Lewis van Nature , “omdat in de hersenen, wanneer je een taak leert, dat precies is wat je ziet – er worden steeds minder neuronen geactiveerd” terwijl je er beter in worden.

Lees ook:   Knoflook kan o.a. 14 verschillende infecties doden!

Dus Kathe en team modelleerden het proces bij muizen en gebruikten een combinatie van RNA-sequencing en ruimtelijke transcriptomics – een techniek waarmee wetenschappers genactiviteit in specifieke weefsels kunnen meten en in kaart brengen – om te begrijpen welke cellen wat deden.
Ze identificeerden een enkele populatie van voorheen onbekende neuronen die kunnen opvoeren om het over te nemen na een blessure, gevonden in de tussenliggende laminae van het lumbale ruggenmerg.
Dit weefsel, dat bestaat uit cellen die SC Vsx2::Hoxa10- neuronen worden genoemd, lijkt niet nodig te zijn om te lopen bij gezonde dieren, maar ze lijken essentieel te zijn voor het herstel na een dwarslaesie, omdat het vernietigen ervan verhinderde dat muizen konden herstellen. Hun rekrutering is echter activiteitsafhankelijk.
SC Vsx2::Hoxa10neuronen zijn “uniek gepositioneerd” om informatie uit de hersenstam om te zetten in uitvoerende commando’s. Deze worden vervolgens uitgezonden naar de neuronen die verantwoordelijk zijn voor de productie van lopen, leggen Kathe en collega’s uit in hun paper.

Dit is slechts één onderdeel van een zeer gecompliceerde keten van berichten- en ontvangstcellen, dus er moet nog veel worden onderzocht.
Maar “deze experimenten bevestigden dat de deelname van SC Vsx2::Hoxa10- neuronen een fundamentele vereiste is voor het herstel van lopen na verlamming”, concludeerden de onderzoekers.
Dit nieuwe begrip zou op termijn kunnen leiden tot meer behandelingsopties en kan ook een betere kwaliteit van leven opleveren voor mensen met allerlei andere dwarslaesies.
Hun onderzoek werd gepubliceerd in Nature .

Gerelateerde artikelen

Back to top button