新的神经学目标可帮助人们在脊髓损伤后再次行走

概括： 刺激楔形核中的谷氨酸能神经元可以改善脊髓损伤患者的行走恢复。

来源： 拉瓦尔大学

脊髓损伤后腿部失去控制的人可能有一天会重新走路。 来自拉瓦尔大学和 CHU de Québec-拉瓦尔大学研究中心的一个研究小组已经确定了一个可以改善步态恢复的新神经元目标。

与普遍看法相反，脊髓损伤很少是完全性的。 大脑保留了与病变下方脊髓回路的连接，但这种连接通常处于休眠状态。 深部脑刺激或电刺激可以激活它并促进运动恢复。 但是应该针对大脑的哪个区域呢？

由拉瓦尔大学医学院教授 Frederic Pritzner 领导的研究小组专注于被称为中间运动区的大脑运动中心。 众所周知，该区域是许多动物物种步态的触发器和加速器。 它由一个楔形核和一个桥桥核组成。

足桥核的脑深部刺激对伴有步态和姿势障碍的帕金森病患者产生了模棱两可的结果。 然而，没有关于楔形核的临床研究。

大脑有前途的区域

Friedrich Pritzner 教授的团队使用光遗传学修饰神经元，使它们对光敏感。 然后，该团队使用蓝光激活小鼠楔形核或脚桥核中的谷氨酸能或兴奋性神经元。

Friedrich Pritzner 解释说：“脊髓损伤后，放松的小鼠行走兴奋性神经元的楔形核中的刺激开始刺激。在自发行走期间，刺激还改善了小鼠的行走质量和后腿肌肉的协调性” .

相反，刺激 pedonicopontin 细胞核中的谷氨酸能神经元很少导致静止的大鼠行走。 刺激甚至导致老鼠在行走时停下来。

“我们的结果表明，楔形核是比脚桥核更好的神经元靶点，可以改善脊髓损伤患者的行走恢复，”Pritzner 教授报告说。

在等待开发适用于人类楔形核谷氨酸能神经元的光学植入物和装置的同时，楔形核的电刺激确实可以改善脊髓损伤患者的行走恢复。

这种方法还可以改善患有影响步态和姿势的外伤或神经退行性疾病（例如中风、肌萎缩侧索硬化或帕金森病）的个体的生活质量。

关于神经科学新闻中的这项研究

作者： 奥黛丽·莫德·维兹娜
来源： 拉瓦尔大学
沟通： Audrey Maud Vézina – 拉瓦尔大学
图片： 该图像属于公共领域

原始搜索： 开放访问。
“上颌中运动区核团对脊髓损伤后运动恢复的功能贡献由 Frederick Pritzner 等人撰写。 医学细胞报告

总结

上颌中运动区核团对脊髓损伤后运动恢复的功能贡献

强调

• 谷氨酸能 CnF 对于自发运动的恢复比 PPN 更重要
• 谷氨酸能 CnF 比 PPN 更有效地促进自发恢复
• 只有激活谷氨酸能 CnF 才能在慢性 SCI 后启动运动
• 只有激活谷氨酸能 CnF 才能改善慢性 SCI 后的运动能力

概括

脊髓损伤 (SCI) 会破坏大脑和脊髓回路之间的信息。 中运动区 (MLR) 的电刺激可以增强 SCI 急性和慢性啮齿动物模型的运动恢复。

虽然临床试验目前正在进行中，但关于这个脊髓上中枢的调节以及应该针对 MLR 的哪个解剖连接以促进恢复仍然存在争论。

通过结合运动机能学、电磁记录、解剖学分析和小鼠遗传学，我们的研究表明楔形核的谷氨酸能神经元通过增强后肢肌肉的运动效率以及增加运动的节奏和速度来促进运动恢复在跑步机上、在地面上以及在慢性 SCI 小鼠游泳期间。 相反，脚桥核的谷氨酸能神经元会减慢运动速度。

因此，我们的研究将楔形核及其谷氨酸能神经元确定为改善 SCI 患者运动恢复的治疗靶点。