研究人员发现,神经可塑性改变可以改善颈脊髓损伤后的功能恢复
印第安纳大学医学院的脊髓和脑损伤研究人员正在研究新的替代方案,以促进脊髓损伤后的功能恢复。
一篇最近发表在临床研究杂志该研究团队在实验室中使用模型研究了类似于布朗-切卡综合征(Brown-Sequard Syndrome)的单侧脊髓损伤。布朗-切卡综合征是一种罕见的神经系统疾病,患者的脊髓损伤会导致身体一侧无力或瘫痪,另一侧失去感觉。
吴伟博士是印第安纳大学医学院神经外科助理研究教授,他说脊髓损伤模型破坏了脊髓和脊髓之间的连接左半球的大脑以及身体的右侧,导致右前肢功能严重缺失。
“颈脊髓损伤患者上肢功能的熟练掌握对其生活质量至关重要,但这种功能恢复在临床上很难实现严重伤害这篇论文的第一作者、斯塔克神经科学研究所脊髓和脑损伤研究小组的成员吴说。“我们发现,大脑和脊髓另一侧完整的皮质脊髓系统可以被调节,至少部分地接管因脊髓损伤而受损的前肢的控制,从而改善前肢功能。”
每一个半球在大脑中控制身体的另一侧,吴补充道。了解到这一点,研究人员发现受伤后神经回路会自发地从左半球转移到右半球。尽管在受伤后,大脑右半球和身体右半球之间通过一些中继途径有联系,但吴说这不足以支持运动恢复。
研究小组使用了光遗传神经调节策略——在大脑右半球上使用光刺激来调节运动皮层。这将额外的神经回路从大脑左侧转移到右侧,从而极大地增加和改善前肢功能。
“大脑右半球的胡须、下巴前肢和颈部区域的新电路被招募来控制右前肢,”吴说。“有趣的是,光遗传神经调节应用于运动皮层后,大脑和远端脊髓中都出现了有益的神经可塑性变化。”
吴说,研究结果显示,前肢有了显著改善;然而,由于完全的数字恢复还没有成功,未来仍有许多挑战。
研究团队将继续了解和调解这种跨半球神经重组,以进一步改善功能恢复在脊髓损伤后,吴说。他希望这项研究的发现将转化为临床治疗策略的患者脊髓受伤。