
6月1发表在《科学》杂志上的研究 报告 显示,在接受合理的少量电流和化学药物的刺激下,身穿一件机器背带的瘫痪大鼠能够再次行走。研究人员表示,这是首次脊髓严重受损后功能恢复,对瘫痪的人类来说,该技术颇有前景。
神经科学家格雷瓜尔•库尔廷(Grégoire Courtine)和他的研究团队首先切断了27只大鼠的脊椎,一些组织仍保持完整,但是它们彼此之间没有直接的神经相连,因此大鼠也就无法控制它的后肢动作了。一个星期后,研究人员对其中的17只大鼠进行治疗,直接对这种啮齿动物的脊髓施以化学注射和电流刺激。余下的10只大鼠则作为控制组,不接受任何治疗。
17只大鼠使用一种为该实验专门制作的机器背带,在跑步机上开始了它们的物理训练,机器背带能让大鼠保持直立,但是不会给大鼠施加向前的推力。
美国国立卫生研究院(NIH)的神经系科学家内奥米•克莱特曼(Naomi Kleitman)解释道,跑步机训练可以利用被动行走的条件反射。虽然受损处以下的部位无法从大脑中获得信号,但是你仍可以在跑步机上行走。这是因为跑步机在向后拖曳右腿的同时,会刺激左腿产生反射,从而向前走出一步。
是因为巧克力的缘故吗?
除了跑步机治疗外,经受培训的大鼠还要接受轻微的电流刺激(模仿大脑命令大腿移动的信号)以及注射已知能够帮助神经细胞进行交流的化学物质。三周的跑步机训练后,17只大鼠中的10只会在小型的跑道上行走,它们仍佩带着机器背带且接受电化学刺激。
几周之后,在跑道末端一小块巧克力的诱惑下,大鼠穿着背带,急速地爬上了阶梯。研究表明,尽管大鼠仍不能在未受协助的情况下走动,但是他们的脊椎神经纤维几乎完全地重新生长出来了,大脑与腰部被切断的连接也重新建立起来了。不过,只有在经过跑道训练的大鼠身上才能看到这种影响,没有接受训练或只进行了跑步机训练的啮齿动物的瘫痪双腿仍无法自主运动。
人类的希望?
NIH的克莱特曼说道,所有的治疗方法都已经运用在了人类身上,研究令人激动不已的地方在于,人们还从未将它们结合使用过。对她来说,这篇论文最有意义的地方在于,电化学治疗方法的结合,虽然这种方式目前只用在了大鼠身上。
美国梅奥诊所的的神经专家托尼•温德班克(Tony Windebank)赞同道,研究人员在大鼠身上的尝试均可应用在人类身上。但是与直立的动物相比,刺激和提高四肢动物的自主行走反射能力要相对简单许多。
本文编译自: | NATIONAL GEOGRAPHIC,Paralyzed Rats Walk Again, Thanks to Electricity, Chemicals—And Chocolate |
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图片: | EPFL |