Учёные из Университета Квинсленда (Австралия) поняли, как именно ботокс воздействует на нейроны и вызывает паралич, а в отдельных случаях — смерть. Это открытие поможет разработать новое противоядие от нейротоксического действия молекулы, которое спасёт немало жизней.

В ботоксе содержится особый тип ботулинического нейротоксина, ядовитого вещества, вырабатываемого бактериями. Этот токсин разрушает связь между нейронами, что приводит к параличу мышц. В небольших терапевтических дозах ботокс способен ослабить мышечные спазмы, вылечить мигрень или уменьшить морщины, однако в высоких дозах эта молекула вызывает ботулизм, смертельное заболевание.

Чтобы найти противоядие, команда исследователей при помощи визуализации одиночных молекул проанализировала, как ботулинический нейротоксин типа А проникает в нейроны. Нейротоксин, помеченный флуоресцентным красителем, был помещён в чашку Петри с нейронами крыс, и оказалось, что его механизм проникновения в клетки намного сложнее, чем считалось раньше.

До сих пор люди думали, что лишь два рецептора — полисиалоганглиозид (PSG) и гликопротеин 2 синаптических пузырьков (SV2) — участвуют в проникновении токсина в клетки. Однако, когда учёные отследили реакцию SV2 на токсин, они выяснили, что он движется в тандеме с другим рецептором — синаптотагмином 1 (Syt1). Когда исследователи подавили связи между этими двумя рецепторами, а также PSG, токсин больше не смог проникать в клетки. По словам руководителя команды, если создать лекарство, которое блокирует все три рецептора, лекарство от ботулизма будет найдено.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Мужчина, чьи ноги были парализованы в течение десяти лет из-за травмы спинного мозга, снова смог ходить благодаря революционному лечению новым имплантатом. Устройство помогает преодолеть разрыв между головным мозгом и спинномозговыми нервами, контролирующими движения, восстанавливая связь, которая была нарушена вследствие травмы. Более того, терапия оказалась настолько эффективной, что теперь пациент способен ходить с костылями, даже когда имплантат отключён.

Новый интерфейс «мозг — позвоночник» (BSI) был разработан Грегуаром Куртином, профессором неврологии из Швейцарии. Имплантат, помещённый в головной мозг, буквально преобразует мысли в действия, расшифровывая электрические сигналы, которые возникают при мыслях о ходьбе. Кроме того, нейрохирурги также разместили нейростимулятор над областью спинного мозга, которая контролирует движения ног.

Пациент Герт-Джам Оскам, получивший травму спинного мозга десять лет назад, должен был снова начать ходить после установки имплантата. Уже сразу после операции Оскам смог восстановить контроль над парализованными мышцами, а спустя год научился стоять, ходить, подниматься по лестнице и даже перемещаться по сложной местности.

Благодаря тому, что устройство создало «цифровой мост» между головным и спинным мозгом Оскама, у него образовались новые нервные связи, а повреждённый спинной мозг начал восстанавливаться. Даже при выключенном BSI Оскам смог ходить при помощи костылей. Поскольку устройство было испытано впервые, пока рано запускать его в массовое производство, однако изобретатели уверены, что благодаря имплантату удастся помочь многим людям с параличом рук и кистей.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Два человека, у которых развился паралич рук после инсульта, восстановили функцию конечностей благодаря новой методике, которая заключается в электрической стимуляции спинномозговых нейронов. Рецепторы в спинном мозге пациентов не могли воспринять ослабленные сигналы мозга, поэтому учёные из Университета Питтсбурга (США) закономерно решили воздействовать именно на них.

Для этого специалисты хирургическим путём разместили восемь электродов по обе стороны спинного мозга у двух пациентов. Все восемь электродов соединили вместе при помощи катетера, который пропустили через маленький прокол, а затем протестировали систему.

В результате электрическая стимуляция на рецепторы в позвоночнике значительно повысила чувствительность конечностей к сигналам мозга. Участники доказали это, выполнив ряд заданий по измерению силы и движения рук, которые они выполняли 4 недели подряд. Тестирования, в том числе в виртуальной реальности, показали, что электроды увеличили силу хвата руки у первого пациента на 40%, а у второго — аж на 108%.

Первая участница даже смогла открыть замок и впервые за 9 лет поела самостоятельно из посуды. К сожалению, у второго пациента не вышло повторить эти задачи, поскольку его паралич оказался более масштабным, однако ему удалось поднять металлический цилиндр, а затем поместить его на стержень. Тем не менее, учёные подчеркнули, что они не ожидали даже таких результатов, поэтому данную методику вполне можно использовать уже сейчас для лечения последствий инсульта.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Девять человек с разной степенью паралича нижней части тела обрели способность снова ходить после длительной электростимуляции поврежденного участка позвоночника. Уникальная методика была разработана после того, как исследователи определили специфические нейроны, отвечающие за электрические сигналы.

Электрическая стимуляция спинного мозга обычно используется для облегчения боли у людей с травмами этой части тела. Однако, как выяснилось, эта терапия также ускоряет восстановление у парализованных людей, если стимулировать те нейроны, которые отвечают за движения ног.

Чтобы осуществить свой замысел, команда имплантировала электрические устройства в спинной мозг девяти добровольцев. Изначально шесть участников практически не могли двигать ногами, а трое вообще не чувствовали конечности. После имплантации учёные при помощи искусственного интеллекта персонализировали характер и расположение электрических импульсов у каждого человека.

Затем участников попросили пройти как можно большее расстояние за 6 минут, и при помощи электрической стимуляции люди прошли до 25 метров. В течение последующих пяти месяцев пациенты продолжали получать эту стимуляцию наряду с сеансами физиотерапии до пяти раз в неделю.

В конце исследования участники смогли пройти 50 метров в среднем за 6 минут. При этом четверо человек даже смогли ходить без какой-либо электрической стимуляции, а это означает, что терапия вызвала устойчивую перестройку нейронов спинного мозга.

Чтобы лучше понять, как это произошло, исследователи индуцировали травмы спинного мозга у мышей, парализовав их задние лапы. Затем учёные имплантировали аналогичное устройство, стимулирующее электрические импульсы, в позвоночник животных. После этого способность ходить у мышей значительно улучшилась.

Как выяснили исследователи, изучив карту генной активности нейронов у мышей, определенный тип нейронов стал более активным после электрической стимуляции. Затем учёные использовали генетический инструмент,  чтобы заглушить и повторно активировать нейроны, связанные с восстановлением при ходьбе. Реабилитированные мыши смогли ходить только при этих включенных нейронах.

Исследователи также обнаружили, что подавление этих нейронов у здоровых мышей почти не повлияло на их способность ходить. Это означает, что специфические клетки отвечают за восстановление спинного мозга, но не за его работу в целом. Таким образом, в будущем манипулирование этими нейронами может открыть новые способы лечения паралича после травм.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.