Межполушарные связи помогают восстановить двигательные функции после травм спинного мозга
Японские ученые проследили, как нарушение связей между нейронами двигательной коры головного мозга влияет на способность обезьян выполнять движения при отсутствии и наличии травм спинного мозга. Авторы пришли к выводу, что в период реабилитации межполушарные взаимодействия активируют моторную кору головного мозга на той стороне, которая обычно не участвует в двигательных функциях, и тем самым способствуют восстановлению. Результаты позволят разработать более эффективные стратегии реабилитации пациентов. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Инсульт и травмы спинного мозга могут серьезно нарушить двигательные функции. Хотя поврежденные нейроны головного и спинного мозга восстанавливаются лишь ограниченно, мозг может формировать или укреплять альтернативные нервные пути, задействующие неповрежденные участки мозга. Выявление таких путей и понимание их функций поможет ученым разработать более эффективные стратегии реабилитации пациентов.
Ранее исследования показали, что при повреждении одной стороны кортикоспинального тракта — основного пути передачи сигналов о движении от головного мозга к спинному — на другой стороне мозга активность моторной коры возрастает. До сих пор было неизвестно, помогает ли эта повышенная активность в выздоровлении или, наоборот, препятствует.
Японские ученые решили выяснить, как связь между нейронами правого и левого полушарий влияет на восстановление после травм спинного мозга. Для этого авторы провели эксперименты на макаках. Команда ввела вирусные векторы в мозг и заблокировала связь между левой и правой частями двигательной коры. Это позволило исследователям проследить, как нарушение путей влияет на способность обезьян выполнять четкие действия по хватанию предмета до и после травмы. Также ученые измерили нейронную активность в моторной коре головного мозга с обеих сторон.
Оказалось, что блокирование проводящих путей не оказало влияния на физические способности обезьян в отсутствие травм. При их наличии на ранней стадии выздоровления эти способности заметно снизились. По словам авторов, это говорит о том, что межполушарные связи, обычно не задействованные в двигательных функциях, становятся важными в начале реабилитации. Они активируют моторную кору головного мозга на той стороне, которая обычно не участвует в двигательных функциях, и тем самым способствуют реабилитации.
Результаты подчеркивают способность сохраненных нервных связей адаптироваться под изменения в организме. В будущем авторы планируют изучить, как похожие механизмы действуют при других повреждениях центральной нервной системы, например при инсульте. Новые данные позволят улучшить традиционные методы реабилитации.
