При слове «мозг» все сразу представляют себе головной мозг человека, забывая о том, что у нас он не один – есть еще спинной мозг. Это очень важный орган центральной нервной системы, отвечающий за наше движение, а также пищеварение и дыхание. Многие почему-то считают, что данный мозг всего лишь служит промежуточным звеном между органами человека и головным мозгом. Т.е. всего лишь канал связи между «штабом» и «исполнителями на местах». На самом же деле, и современные исследования это подтвердили, в спинном мозге существует значительная сеть его «собственных» нейронов, предназначенных для выполнения сложнейших двигательных задач, таких как координированная ходьба, сохранение равновесия, контроль скорости и направления при движении. Вот то самое выражение «это как на велосипеде кататься» говорит о деятельности спинного мозга, головной в автоматических движениях не участвует.
Чем это интересно? При травме позвоночника часто нарушается связь между головным и спинным мозгом, сигнал о движении из «центра» не проходит, и наступает паралич. Как будто боеспособная армия не может дождаться распоряжений из штаба. И вот нейробиологи ищут способ «отдать приказ» на движение в обход головного мозга, используя нейроны спинного мозга. Ученые предпринимают попытку активировать спинальные сети с помощью различных методов, воздействуя на нервную ткань спинного мозга извне.
Примечательно еще и то, что нейронная сеть спинного мозга способна «запоминать» регулярно выполняемую задачу (то самое про велосипед). То есть при регулярном воздействии вкупе с двигательными тренировками можно восстановить ранее утраченную двигательную функцию. Получается, что двигательные навыки при параличе можно натренировать с помощью специально сконструированной робототехнической системы.
Вот что говорит Кандидат медицинских наук Павел Мусиенко, Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН (Санкт-Петербург):
«Спинной мозг можно «научить» обслуживать двигательные функции, даже когда его связь с головным мозгом нарушена в результате травмы, и более того — заставить формировать новые связи «в обход» травмы. Для этого нужны электрохимические нейропротезы, стимуляция и тренировка.» |
Один из таких способов – электростимуляция – был внедрен еще в 60-х годах прошлого века в Институте физиологии им. Павлова РАН. Но в прошлом году международная группа исследователей при участии российских нейрофизиологов разработала новый способ электростимуляции. Метод был успешно апробирован на парализованной крысе.
"Если раньше электростимуляция применялась в тоническом режиме, то есть когда непрерывно стимулируется одна или две зоны спинного мозга, то нами разработаны электродные матрицы, новые технологии имплантации и алгоритм попеременной стимуляции разных зон спинного мозга в зависимости от задачи и состояния двигательного аппарата, — рассказывает доктор медицинских наук Павел Мусиенко, участник исследований, заведующий лабораторией нейропротезов Института трансляционной биомедицины Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ). - Например, если преобладает нарушение сгибательного компонента, то можно воздействовать на зону, которая контролирует сгибательные мышцы, так же, как действовать за зоны, ответственные за разгибательные мышцы". |
По сути это открывает новую дорогу для нейропротезирования, а также для важнейших исследований спинного мозга человека.
Похожие методики в США уже позволили людям обрести, казалось бы, навсегда потерянную возможность двигаться.
И вот еще одна свежая новость. В июне 2017 года была проведена успешная операция по вживлению нейростимулятора в спинной мозг человека. Имплантация была проведена в Центральном научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова 49-летнему мужчине, страдающему от застарелого перелома позвоночника. Руководил операцией хирург Александр Евгеньевич Яковлев.
Небольшой прибор – генератор электрических импульсов, - подключили непосредственно к спинному мозгу. Прибор находится под кожей, не виден для глаз и не стесняет движений пациента.
Из интервью А Е. Яковлева: «Метод нейростимуляции на сегодняшний день считается наиболее эффективным способом подавления хронического болевого синдрома. При этом он обратимый и исключает побочные эффекты и клинически значимые осложнения.» |
Возможно, дальнейшие исследования спинного мозга откроют нам много интересных, но до сегодняшнего дня не используемых возможностей человеческого тела.
