Исследователи разработали и внедрили «мозго-спинномозговой интерфейс» (BSI), который образует неврологическую связь с использованием беспроводного цифрового моста между спинным мозгом и головным мозгом человека. 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. Когда участник исследования думает о движении руки или кисти, мы «перезаряжаем» его спинной мозг и стимулируем его мозг и мышцы, чтобы помочь восстановить связи, обеспечить сенсорную обратную связь и способствовать выздоровлению. Дмитрий Усачов, директор Центра нейрохирургии им. Бурденко, академик РАН, президент Ассоциации нейрохирургов России: «В России выполняется 190 тысяч нейрохирургических операций, из них 95 тысяч — на спинном мозге. Россиянин Спиридонов оценил новость о пересадке мозга хирургом Канаверо.
Молодой нейрохирург РКБ впервые в Татарстане провел уникальную операцию на спинном мозге
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. Ученые предложили чаще использовать нейростимуляцию спинного мозга электричеством с помощью небольшого вживляемого стимулятора. Спинной мозг обладает собственными нейронными сетями, которые выполняют просчёт движений на месте. Однако оказалось, что в выражении «думать спинным мозгом» есть рациональное зерно, что является хорошей новостью для людей с травмами этого органа. Основные функции спинного мозга – это управление простыми двигательными рефлексами.
ПОДПИСАТЬСЯ НА РАССЫЛКУ
- Информация
- Израильская компания представила инновационный метод лечения травм спинного мозга
- Прорыв в лечении поврежденного спинного мозга
- Молодой нейрохирург РКБ впервые в Татарстане провел уникальную операцию на спинном мозге |
- Вводимый через шприц имплант восстановил подвижность у мышей с параличом
Ученые создали имплант спинного мозга — он вылечил 80 процентов случаев хронического паралича мышей
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. Установив таким образом, что в спинном мозге происходит как непосредственное обучение, так и формирование памяти, команда исследователей приступила к изучению нейронной цепи, которая обеспечивает эти функции.
Они использовали шесть видов трансгенных мышей, у каждой из которых был отключен разный набор спинальных нейронов, и протестировали их на способность к формированию моторной памяти, а затем — к обратному обучению. Было установлено, что задние конечности мышей не адаптировались для избегания электрических разрядов после отключения нейронов в верхней части спинного мозга, особенно тех, которые экспрессировали ген Ptf1a.
В чем причина этих патологий и как их лечат? Наиболее часто опухоли, локализованные в области спинного мозга, выявляются у людей в возрасте от 30 до 50 лет. Что такое опухоль спинного мозга — Опухоли спинного мозга, — говорит врач-онколог Александр Серяков, — это патологические новообразования злокачественной и доброкачественной природы, которые локализуются в области спинного мозга. Они встречаются редко.
Намного реже встречаются незлокачественная гемангиобластома, и злокачественная олигодендроглиома. Причины опухоли спинного мозга у взрослых Истинные причины опухолевого роста, который возникает в области спинного мозга, на сегодняшний день не определены. Учёные выделяют ряд факторов риска, которые могут повышать вероятность опухолевого роста у детей или взрослых, но однозначно не приводят к образованию патологии. Сюда включают: наследственную предрасположенность особенности генов, переданные от родителей детям ; воздействие веществ, обладающих канцерогенными эффектами химические красители, продукты переработки нефти ; развитие лимфомы это злокачественное поражение в области лимфатической системы ; наличие болезни Гиппеля-Ландау по наследству передаётся склонность к росту опухолей, как доброкачественных, так и раковых ; развитие нейрофиброматоза 2-го типа это заболевание, связанное с поломками генов, при котором формируются множественные опухоли — шванномы либо менингеомы в области нервов и нервной системы ; воздействие вредных факторов экологии химические загрязнения, радиационное воздействие ; ведение нездорового образа жизни — курение, приём алкоголя, нерациональное питание; постоянные стрессы; избыточный загар в солярии, на пляже. Нередко влияют сразу несколько факторов и должны создаться особые условия для начала роста опухоли. Симптомы опухоли спинного мозга у взрослых Нет типичных или характерных симптомов только для опухоли, все признаки могут имитировать и другие болезни, особенно на ранних стадиях.
Поэтому стоит обращаться к врачу, чтобы определить или исключить проблему при следующих жалобах.
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. Установив таким образом, что в спинном мозге происходит как непосредственное обучение, так и формирование памяти, команда исследователей приступила к изучению нейронной цепи, которая обеспечивает эти функции.
Улучшились не только двигательные показатели, но и чувствительность к легким прикосновениям. Можно надеяться, что цифровой мост создает основу для восстановления естественного контроля движений. В предыдущих исследованиях авторы уже использовали электрическую стимуляцию спинного мозга для восстановления двигательной активности у людей.
И установили в параллельных экспериментах на животных, что движение восстанавливается благодаря интернейронам спинного мозга; подробнее на PCR. Отличие нового исследования от предыдущих заключается в том, что здесь авторы декодируют движения по активности мозга, а не по остаточным движениям, которые регистрируют датчики, прикрепленным к телу. Участники предыдущих испытаний сообщали, что им трудно адаптировать движения ног к разным ландшафтам, ходьба не воспринимается как полностью естественная. Цифровой мост, по-видимому, преодолевает эти ограничения. В дальнейшем авторы планируют подтвердить эти результаты на других пациентах, в том числе с полным разрывом спинного мозга, а также сделать носимые компоненты более компактными. Кроме того, они думают над тем, чтобы аналогичным образом восстановить движения рук после инсульта или при болезни Паркинсона; подобные работы они делали ранее. Источник Lorach, A.
Ученые разработали новый метод лечения травмы спинного мозга
Эти экзосомы доставляются интраназально, что позволяет им достичь поврежденного участка и способствовать регенерации нейронов в спинном мозге. Травмы спинного мозга имеют разрушительные последствия и часто приводят к стойкому параличу человека. В частности, экзоптеновая терапия может изменить правила лечения поражений и, прежде всего, направлена на улучшение качества жизни пациентов. Что отличает exopten от других препаратов, так это его уникальный метод интраназальной доставки.
Эта технология может предоставить более удобный и подходящий вариант лечения для пациентов.
Используем биорастворимые полимеры, которые близки по механическим характеристикам к нативным тканям спинного мозга сотрудник лаборатории Элеонора Зеленова По ее словам, исследователи создали направленную наноструктуру, к которой прикрепляются клетки, образуя новые пути. Зеленова подчеркнула, что сейчас не существует терапии поврежденного спинного мозга. Однако у их наноструктур есть большое будущее.
Разработка уже доказала свою эффективность на клеточных культурах.
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. Марк Тушински Mark Tuszynski и его коллеги отмечают, что попытки «починить» спинной мозг таким образом предпринимались давно, однако никому из ученых ранее не удавалось достичь успеха. Работа опубликована в журнале Nature Medicine. Авторы ввели клетки-предшественники нейронов в поврежденный спинной мозг животных.
Настоятельно не рекомендуется применять высокие дозы метилпреднизолона, которые связаны со значительными системными побочными эффектами. Показатели ранней и отсроченной смертности у пациентов с травматическими повреждениями спинного мозга по-прежнему высоки, и выжившие часто сталкиваются со значительными долговременными физическими и функциональными нарушениями.
Несмотря на то, что исследование нейрорегенеративных подходов, таких как трансплантация стволовых клеток, продолжается, эти методы остаются в основном исследовательскими. По-прежнему необходимы дальнейшие исследования для ускорения функционального восстановления пациентов с травматическими повреждениями спинного мозга.
Новое открытие учёных о спинном мозге
Лапы контрольных мышей также стимулировали током, но делали это неупорядоченно. Всего через 10 минут после начала эксперимента лапы мышей оставались высоко поднятыми, чтобы избежать удара током, — животные обучились. Это доказывает, что спинной мозг и без участия головного может связать неприятное ощущение с определенным положением конечности и скорректировать свою работу. Через сутки ученые повторили тест, и оказалось, что спинной мозг сохранил память о прошлом опыте — лапы мышей быстрее поднимались, принимая позу избегания. Для изучения нейронных цепей, которые делают возможным обучение и запоминание, исследователи повторили эксперимент на трансгенных мышах с «отключенными» нейронами спинного мозга. Им удалось определить две критические группы нейронов: одна была задействована при обучении, другая необходима для «вспоминания» усвоенного.
Учредитель: Автономная некоммерческая организация содействия информированию и просвещению населения "Медиахолдинг "Общественная служба новостей" ОГРН 1187700006328. Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов.
Когда участник исследования думает о движении руки или кисти, мы «перезаряжаем» его спинной мозг и стимулируем его мозг и мышцы, чтобы помочь восстановить связи, обеспечить сенсорную обратную связь и способствовать выздоровлению. Этот тип терапии, управляемой мыслями, меняет правила игры. Наша цель — однажды использовать эту технологию, чтобы дать людям, живущим с параличом, возможность жить более полной и более независимой жизнью.
Чад Бутон, разработчик технологии и главный руководитель клинических испытаний 15-часовая операция была проведена Кейту Томасу Keith Thomas. В 2020 году он попал в аварию и повредил позвоночник в районе позвонков C4 и C5, из-за чего полностью утратил чувствительность и способность двигаться ниже груди. Операция позволила Томасу частично вернуть чувствительность и контроль руками.
Травмы 2023 Выпущено вживляемое в тело устройство для реабилитации людей с травмами спинного мозга 15 мая 2023 года компания Onward Medical со штаб-квартирой в Эйндховене Нидерланды сообщила о первом успешном использовании имплантируемого устройства ARC-IM для реабилитации людей с травмами спинного мозга. 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.
В России проведена операция по установке нейростимулятора в спинной мозг
Человеку с травмой шейного отдела спинного мозга имплантировали электроды в головной и спинной мозг, чтобы заменить разорванные нейронные связи «цифровым мостом» — BSI (brain-spine interface). Потому что через так называемый гематоэнцефалический барьер, который отделяет мозг от кровотока, проникают не все противовирусные лекарства. Новости науки. от исследовательских организаций. Генетически модифицированные нервные стволовые клетки демонстрируют многообещающий терапевтический потенциал при повреждении спинного мозга. «Функциональность имплантов спинного мозга была изучена с использованием тестов in vivo на лабораторных животных, которые показали высокую эффективность предлагаемой технологии для мониторинга и стимуляции нейрональной активности у млекопитающих». Спинной мозг был полностью просмотрен, в результате нами был поставлен диагноз – острый миелит, – рассказала врач-невролог Кировской областной детской клинической больницы Ирина Крутихина.
Ученые КФУ изучают эффективные способы помощи пациентам с травмой спинного мозга
Таким образом, учёные смогли обойти повреждённый участок спинного мозга в шейном отделе позвоночника и восстановить связь между мозгом и телом. По сути, был создан беспроводной интерфейс между головным и спинным мозгом, используя технологию интерфейса мозг-компьютер, которая преобразует мысли в действия. Помимо того, что импланты позволили восстановить повреждённые связи в центральной нервной системе, они выполняли ещё одну важную роль. Чем больше они использовались пациентом, тем лучше была его способность ходить.
По мнению исследователей, это хороший признак того, что по крайней мере некоторые из его нейронов реорганизовались для восстановления связи. Спустя год тренировок имплантаты позволили Герту-Яну ходить и стоять более естественно, без дополнительных датчиков движения, которые использовались в ранее протестированных технологиях для стимуляции движения.
Также по мере прогрессирования процесса может возникать сколиоз позвоночника, который формируется из-за болевых ощущений, расстройств двигательной функции или разрушения тел позвонков. Внешне определить опухоли спинного мозга невозможно, они расположены достаточно глубоко в области спинномозгового канала. Классификация опухолей спинного мозга у взрослых Существует достаточно много вариантов классификации опухолей, локализованных в области спинного мозга.
Возможно разделение на группы по ряду признаков — расположение опухолевого очага относительно спинного мозга, позвоночника или мозговых оболочек, особенности гистологической картины, а также конкретная локализация поражения. Если делить опухоли по происхождению, их можно отнести к двум группам: первичные — это ткань опухоли, которая развилась из клеток самого спинного мозга, его корешков или оболочек; вторичные — это опухоли иной локализации, поражающие спинной мозг в том числе — метастатические. По расположению опухоли можно разделить их на несколько групп: экстрадуральная опухоль — очаг над областью твердой мозговой оболочки; интрадуральная — опухоль под твердой оболочкой; интрамедуллярная — растет внутри спинного мозга, происходя из его клеток. Опухоли могут располагаться сзади от спинного мозга, спереди, по бокам, поражая шейный или грудной, поясничный или крестцовый отделы. По происхождению и типу клеток классификация очень большая, опухоли определяют по данным биопсии.
Лечение опухоли спинного мозга у взрослых Для того, чтобы определить тактику лечения и возможности радикального удаления опухоли, необходимо обратиться к врачу, который проведет полное обследование, определение типа и стадии опухоли. Диагностика Проведение диагностики — это поэтапный процесс, который позволяет определить размеры, тип опухоли и составить план её лечения. Прежде всего, врачу важны жалобы пациента, имеющиеся у него симптомы, история болезни.
В первом случае есть риски неточного воздействия импланта на целевые нервы, а во втором операция несет риски повреждения ткани, а также проблемы биосовместимости.
Ученые из Университета Джона Хопкинса решили обе проблемы, создав вводимый через шприц имплант. Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу До начала разработки импланта изначально они обнаружили новое место для стимуляции, которое располагается очень близко к важнейшим мотонейронам спинного мозга и одновременно доступно без хирургического вмешательства. Это позволило подойти к созданию импланта с другой стороны и разработать наноразмерное гибкое устройство, которое можно вводить с помощью небольшого шприца. Эксперименты показали, что стимуляция с помощью электрического тока восстанавливала подвижность конечностей мышей.
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. В обоих случаях у животных были серьезные улучшения при ходьбе.
Главный онколог «СМ-Клиника» об опухолях спинного мозга
От этого мужчина испытывал сильные боли. В ходе операции устройство подключается непосредственно к спинному мозгу. Метод электростимуляции достаточно эффективен, так как позволяет избежать нежелательных побочных эффектов в виде воздействия лекарства на печень и почки. Как поведал в интервью изданию «Комсомольская правда» Александр Евгеньевич Яковлев, хирург, руководивший операцией, Метод нейростимуляции на сегодняшний день считается наиболее эффективным способом подавления хронического болевого синдрома.
Исследователи провели опыт на мышах с относительно легкими травмами, а также на грызуне с серьезным повреждением спинного мозга. В обоих случаях у животных были серьезные улучшения при ходьбе. Они использовали белок из водорослей.
Раньше она часто наблюдалась у молодежи, но теперь ее активно выявляют и у пожилых людей. Ежегодно ТСМ затрагивает десятки тысяч людей. В августе 2022 года аспирант первого года обучения Института фундаментальной медицины и биологии КФУ Давран Сабиров одержал победу в конкурсе «Студенческий стартап» по направлению «Медицина и технологии здоровьесбережения».
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!
Спинной мозг
«Функциональность имплантов спинного мозга была изучена с использованием тестов in vivo на лабораторных животных, которые показали высокую эффективность предлагаемой технологии для мониторинга и стимуляции нейрональной активности у млекопитающих». Российские учёные работают над особым типом клеток, на основе которых может быть создан инновационный клеточный продукт, который поможет пациентам с травмами спинного мозга, особенно в ситуациях, когда сформировались постравматические кисты. Шейные позвонки зажали спинной мозг.