حدد العلماء خلايا عصبية شوكية معينة يحتاجها الناس على الأرجح لاستعادة القدرة على المشي بعد إصابات بالشلل؛ إذ يمكن للأشخاص المصابين بإصابات الحبل الشوكي المشلولة المشي مرة أخرى بمساعدة الأجهزة الطبية التي تنطلق من أعصابهم بالكهرباء. لكن مصممي غرسات جديدة لم يكونوا متأكدين تمامًا من كيفية استعادة الوظيفة الحركية بمرور الوقت؛ غير أن دراسة جديدة تقدم أدلة على ذلك.
والدراسة الجديدة التي أُجريت على البشر وفئران المختبر، والتي نُشرت في 9 نوفمبر (تشرين الثاني) الماضي بمجلة «Nature»، تحدد مجموعة محددة من الخلايا العصبية التي تبدو أساسية لاستعادة القدرة على المشي بعد إصابة الحبل الشوكي بالشلل.
فبضربة كهربائية، يمكن للزرع تشغيل هذه الخلايا العصبية وبالتالي إطلاق سلسلة من الأحداث التي تتغير فيها بنية الجهاز العصبي.
وخلص باحثو الدراسة الى أن هذا النموذج الخلوي يعيد خطوط الاتصال المفقودة بين الدماغ والعضلات اللازمة للمشي، ما يسمح للأشخاص المصابين بالشلل مرة أخرى بالمشي، وذلك وفق ما نشر موقع «لايف ساينس» العلمي المتخصص.
ومن شأن فهم كيف يمكن لنظام الانطلاق العصبي المسمى بالتحفيز الكهربائي فوق الجافية (EES) وإعادة تشكيل دوائر العمود الفقري أن يساعد الباحثين على تطوير تقنيات مستهدفة لاستعادة المشي، وربما تمكين استعادة الحركات الأكثر تعقيدًا، حسب ما يقول الباحث الرئيسي بمعهد «سالك» للدراسات البيولوجية في لا جولا بكاليفورنيا إيمان عظيم وكي وي هوانغ زميل ما بعد الدكتوراه العامل بالمختبر.
وفي هذا الاطار، شارك تسعة أشخاص يعانون من إصابات الحبل الشوكي المشلولة في الدراسة الجديدة؛ كان ستة منهم غير قادرين في الغالب أو كليًا على تحريك أرجلهم ولكنهم احتفظوا ببعض الإحساس بالأطراف؛ ولم يكن لدى المشاركين الثلاثة الآخرين أي سيطرة حركية أو إحساس من الخصر إلى الأسفل.
وخضع المشاركون التسعة لعملية جراحية لزرع أقطاب كهربائية فوق الحبل الشوكي السفلي (أسفل العضلات والعظام ولكن خارج الغشاء الذي يغلف الجهاز العصبي). ثم تدرب كل مشارك على الغرسة لمدة خمسة أشهر. فبدأوا من خلال ممارسة الوقوف والمشي وأداء تمارين مختلفة في الداخل بأحزمة تحمل الأثقال، وتخرجوا في النهاية إلى التدريب في الهواء الطلق مع مشّاية لتحقيق الاستقرار.
وكتب الباحثون في تقريرهم، تم الانتهاء من هذه التمارين مع تشغيل غرسة EES، ولكن في الوقت المناسب، يمكن لأربعة من المشاركين التسعة تحمل الوزن والمشي مع إيقاف تشغيل الجهاز.
ووجد الفريق أيضًا أنه مع استعادة كل مشارك قدرته على المشي، انخفض النشاط العام للحبال الشوكية استجابةً لـ EES؛ ما بدا في البداية وكأنه نيران صاخبة لتنشيط الخلايا العصبية تضاءلت إلى درجة الاحتراق. وهذا يشير إلى أن الجمع بين إعادة التأهيل والتحفيز الكهربائي يعيد تنظيم الجهاز العصبي بحيث تكون هناك حاجة إلى عدد أقل وأقل من الخلايا لإكمال نفس الإجراء.
جدير بالذكر، استخدم الفريق غرسات EES بحجم المستخدمة في القوارض لدراسة كيف تتكشف عملية إعادة التنظيم هذه في الفئران المصابة بإصابات الحبل الشوكي بالشلل. حيث أكملت الفئران دورة إعادة التأهيل، على غرار المشاركين من البشر، وطوال الوقت، تتبع الباحثون أيًا من خلاياهم العصبية تستجيب للعلاج عن طريق تغيير الجينات التي قاموا بتشغيلها.
وقد كشف هذا التحليل عن مجموعة من الخلايا العصبية في النخاع الشوكي القطني التي استجابت باستمرار للعلاج، حتى عندما أصبحت الخلايا العصبية الأخرى أقل نشاطًا. ولم يؤثر منع نشاط هذه الخلايا العصبية في الفئران غير المصابة على قدرتها على المشي، ولكن في الفئران المصابة بالشلل، منعها إسكات الخلايا من المشي مرة أخرى. وهذا الأمر يشير إلى أنه على الرغم من أن الخلايا العصبية الأخرى قد تلعب دورها الخاص في الشفاء، فإن هذه المجموعة المعينة مهمة بشكل خاص، وفق المؤلف المشارك بالدراسة غريغوار كورتين عالم الأعصاب الأستاذ بالمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا بلوزان (EPFL)؛ الذي أكد «تتوافق النتائج مع الفكرة القائلة بأن أنواعًا معينة من الخلايا العصبية الشوكية التي فقدت مدخلاتها من الدماغ بعد الإصابة يمكن إيقاظها أو إعادة توجيهها لغرض استعادة الحركة إذا تم إعطاؤها المزيج المناسب من التحفيز وإعادة التأهيل». فيما كتب عظيم وهوانغ «بافتراض انتقال نتائج دراسات الفئران إلى البشر يمكن للتجارب أن تضع الأساس لأجهزة جديدة ومحسنة تهدف إلى إصلاح النخاع الشوكي بعد الإصابة».