臨床上的70%的脊髓損傷是不完全的,因此一些將資訊傳遞到大腦或從大腦傳出的神經連線得以保留。最新研究表明不完全脊髓損傷後步行功能的恢復在很大程度上取決於下行通路的啟用、強化和可塑性。有針對性的大腦運動皮層神經刺激可直接保持這些連線。
在來自加拿大蒙特利爾大學Marina Martinez團隊在研究中,使用了不完全脊髓損傷的大鼠模型。感覺運動通路的單側中斷會導致長期持續存在的單側足部控制缺陷,阻礙大鼠執行復雜的自主運動任務(如穿越梯子)的能力。半切脊髓損傷最大限度地減少了從對側皮層到癱瘓腿的連線損失,同時保留了脊髓的另一半,允許備用纖維參與運動恢復。使用這種損傷模型,Marina Martinez團隊首先檢查了後肢運動的皮質表徵變化與運動恢復之間的聯絡。透過在恢復過程中收集清醒大鼠的運動圖,確定了對側運動皮層恢復進入病灶下脊髓迴路的時間過程。結果表明,皮質脊髓神經通路的重建與運動恢復平行。Marina Martinez團隊開發了一種新的刺激策略來促進大鼠脊髓損傷後的運動恢復。相位相干皮層內刺激的潛在限制是手術侵入性。下一步將集中在確定神經刺激功效和介面侵入性之間的權衡。由於侵入性較小的電刺激方案可能會受到不同和不太具體的細胞募集機制的影響,因此將表徵表面皮層刺激所允許的腿部運動輸出的可控性水平。將在生物相容性研究中徹底評估植入程式和電流長期輸送對長期恢復、腦炎症過程和組織損傷的影響。還設想了增加皮質脊髓興奮性的替代刺激方案。經顱磁刺激已經成為實驗性臨床方案的一部分,並且有可能提供長期的功能改善。這項工作將為在運動康復中使用皮質刺激提供一個強有力的框架。
文章在《中國神經再生研究(英文版)》雜誌2022年 7 月 7 期發表。
文章來源:Martinez M (2022) Targeting the motor cortex to restore walking after incomplete spinal cord injury. Neural Regen Res 17(7):1489-1490. doi.org/10.4103/1673-5374.330603