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(2022-11-16 10:52:47)
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电击能“重新唤醒”失去的神经元连接帮助瘫痪的人再次行走
2022/11/16
科学家识别了特定的人们在瘫痪损伤后来再获得行走能力可能需要的脊髓神经细胞。
脊髓瘫痪的人能在用电击他们的神经的医疗装置的帮助下再次行走。但这些新植入物的设计者并不完全确定它们怎样随着时间恢复了运动神经功能的------现在一项新的研究提供线索。
这项新的人类和实验室小鼠的研究于11月9日发表在《自然》杂志上，指定一种特定的神经细胞群似乎是在脊髓损伤后恢复行走能力的关键。用一个电流的震动，一个植入物能打开这些神经元从而启动一系列其中神经系统的结构变化的事件。研究人员得出结论，这种细胞再塑恢复大脑和行走所需的肌肉之间失去的沟通线，允许从前瘫痪的人来再次行走。
加州拉霍亚利索尔克生物研究所的首席研究员和新实验室的博士后研究员黄基在一篇评论中写道，“了解被称为硬膜外电刺激（EES）的神经电击系统怎样重塑脊髓回路可以帮助研究人员来开发针对性的来恢复行走的技术并潜在的使更复杂的运动能够恢复”。
9名脊髓损伤患者参与了这项新研究。其中6人大部分或完全不能移动他们的腿，但保留了一些四肢感觉，其他三名参与者腰部以下没有运动神经控制或感觉。
植入物向脊髓下段的神经提交电刺激。
9名参与者接受了手术，将电极植入脊髓下方，在肌肉和骨骼下方但包裹在神经系统的膜外。然后每个参与者都接受了5个月的植入物训练。他们一开始就练习站立，在室内用负重安全带练习行走和做各种练习，最终他们开始在户外接受步行者训练来保持稳定。
研究人员在报告中写道，这些练习被以打开硬膜外电刺激植入物完成，但随着时间9名参与者中有4人能够承受体重并在关闭该装置的情况下行走。
研究小组还发现了随着每个参与者重新获得了他们的来行走的能力，他们的脊髓的整体活动对硬膜外电刺激降低了反应------最初看起来像是一个神经细胞激活的火焰的逐渐减弱到一个文火。这暗示了康复和电刺激的结合正在重组神经系统，这样就要越来越少的细胞来完成同样的行动。
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资深作者格瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的神经科学家和教授雷瓜尔·柯廷告诉《自然》杂志，“当你考虑它时这不应该是一个惊讶因为在大脑中当你学习一项任务时这正是你所看到的------随着你提高有越来越少的神经元被激活”。
该小组使用啮齿动物大小的硬膜外电刺激植入物来研究这种重组怎样在脊髓损伤小鼠中展开。这些老鼠完成了一个与人类参与者类似的康复过程，在整个过程中，研究人员通过改变它们已经打开了哪些基因追踪了它们的哪些神经细胞响应了这种治疗。
这项分析揭示了腰脊髓中的一组神经元对这种治疗一致的响应了，甚至像其他神经元变得更少活跃一样。在未受伤的小鼠中阻断这些神经元的活动并不会影响它们的行走能力，但在瘫痪的受伤小鼠中，沉默的细胞阻止了它们再次行走。考廷告诉《科学》杂志，尽管其他神经细胞可能在恢复过程中起它们自己的角色，但这提出这个特殊的群是尤其重要的。
阿齐姆和黄写道，这些发现与这样一种某些损伤后已经失去它们的来自大脑输入的脊髓神经元如果它们被给予适当的刺激和康复的组合能“重新唤醒”或重新来恢复运动的想法一致。他们说，假设来自老鼠研究的发现继续适用于人类，这些实验可以为针对受伤后修复脊髓的新改进装置奠定基础。
https://www.livescience.com/neurons-for-walking-after-spine-injury
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