圣彼得堡国立大学、瑞士卡罗琳学院和俄罗斯国家科学院巴甫洛夫生理学研究所的研究人员共同研究了哺乳动物脊髓中控制不同方向移动的神经元网络是如何分布的。他们成功确定了通过刺激某些区域可以恢复向前和向后行走的能力。

neiroprotez 1

研究结果将刊登在Journal of Neuroscience杂志中,帮助解决脊柱受伤的人的康复问题。

目前科学家们已经知道,脊椎动物在位于脊髓、脑干和小脑的位置上有着主要的神经中枢,管理着向前行走的行为。但是很多高度发达的脊椎动物还可以侧身走和后退走,另外,这些方向上的移动机制(空间移动)还缺少研究。

有圣彼得堡国立大学转化生物医学学院神经假体实验室的专家所参与的研究团队弄清了在某些哺乳动物中,对脊髓神经元网络的激活可以使动物往后走,这些脊髓神经元网络位于腰部很狭窄的区域,即L6段和与其相邻的L7段的喙形区域,以及L5段的尾部区域。而通过刺激可以使动物向前走的脊髓神经元网络几乎占据了脊髓的整个腰骶脊部分(从L3段到S2段)。

neiroprotez 1

 “我们还借助早期应答基因表达显示方法——c-fos对管理不同方向移动的脊髓神经元网络进行了对比研究,该方法可以确定被激活细胞的种群。对在不同方向上进行移动时的活跃神经元的分布类型的详细分析让我们可以假设,一体化的脊髓神经元体在向后行走时比向前行走时要使用的多得多”,文章的主要作者、圣彼得堡国立大学博士后、生物学副博士娜塔莉亚·梅尔库里耶娃指出。

总而言之,神经元活跃性的标志c-fos使研究人员确认了,在脊髓的局部区域(L6以及L7的部分区域和L5的部分区域)中分布着通过激活可以使动物向后行走的神经元。

 “在研究明白控制行走的神经元网络是如何分布之后,可以借助植入式的电子矩阵有针对性地对这些区域施加影响,包括对人体也可以”,圣彼得堡国立大学转化生物医学学院神经假体实验室主任、医学博士帕维尔·穆希言科教授解释说,“未来可以帮助脊髓受伤的人们控制行走时的方向”。