علماء يحددون خلايا عصبية تعيد المشي بعد الشلل

أفاد بحث جديد أن مرضى أصيبوا بالشلل بسبب إصابة في الحبل الشوكي، وخضعوا للتحفيز الكهربائي فوق الجافية للمنطقة التي تتحكم في حركة الساق، تمكنوا من استعادة بعض الوظائف الحركية.
نسّق البحثَ، الذي متد على سنوات، غريغوار كورتين أستاذ علم الأعصاب في مدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية (EPFL) وجوسلين بلوخ، جرّاحة الأعصاب في مستشفى جامعة لوزان التعليمي.
نشرت نتائج الدراسة في مجلة "Nature".
لم تظهر فعالية هذا العلاج في تسعة مرضى فحسب، بل تبين أن الوظيفة الحركية المحسنة تدوم لدى المرضى بعد اكتمال عملية إعادة التأهيل العصبي وعندما تم التحفيز الكهربائي وعندما تم إيقاف التحفيز الكهربائي. يشير هذا إلى أن الألياف العصبية المستخدمة في المشي قد أعيد تنظيمها. يعتقد العلماء أنه كان من الضروري فهم كيفية حدوث إعادة تنظيم الخلايا العصبية بالضبط من أجل تطوير علاجات أكثر فعالية وتحسين حياة أكبر عدد ممكن من المرضى.

- الخلايا العصبية Vsx2 مسؤولة عن استعادة المشي
للوصول إلى هذا الفهم، درس فريق البحث أولاً الآليات الكامنة في الفئران. كشف بحثهم عن خاصية مفاجئة في عائلة من الخلايا العصبية التي تعبر عن جين Vsx2: في حين أن هذه الخلايا العصبية ليست ضرورية للمشي في الفئران السليمة، إلا أنها ضرورية لاستعادة الوظيفة الحركية بعد إصابة الحبل الشوكي.
مثل هذا الاكتشاف تتويجا لعدة مراحل من البحث الأساسي. لأول مرة، تمكن العلماء من تصور نشاط الحبل الشوكي للمريض أثناء المشي. أدى هذا إلى اكتشاف غير متوقع: أثناء عملية تحفيز النخاع الشوكي، انخفض نشاط الخلايا العصبية بالفعل أثناء المشي. افترض العلماء أن هذا يرجع إلى أن النشاط العصبي كان موجهًا بشكل انتقائي نحو استعادة الوظيفة الحركية. لاختبار فرضيتهم، طور فريق البحث تقنية جزيئية متقدمة. 
يقول كورتين "أنشأنا أول رسم خرائط جزيئي ثلاثي الأبعاد للحبل الشوكي"، مضيفاً "يتيح لنا نموذجنا مراقبة عملية الاسترداد بدقة محسّنة على مستوى الخلايا العصبية".
بفضل نموذجهم الدقيق للغاية، وجد العلماء أن تحفيز النخاع الشوكي ينشط الخلايا العصبية Vsx2 وأن هذه الخلايا العصبية تزداد أهمية مع تطور عملية إعادة التنظيم.
ساعدت ستيفاني لاكور، الأستاذة الزميلة في مدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية، فريق البحث في التحقق من صحة النتائج التي توصلوا إليها من خلال عمليات الزرع فوق الجافية التي تم تطويرها في مختبرها. قامت لاكور بتكييف الغرسات عن طريق إضافة صمامات ثنائية باعثة للضوء والتي مكنت النظام ليس فقط من تحفيز الحبل الشوكي، ولكن أيضًا إلغاء تنشيط الخلايا العصبية Vsx2 وحدها. عندما تم استخدام النظام على الفئران التي تعاني من إصابة في النخاع الشوكي، توقفت الفئران عن المشي فورًا نتيجة تعطيل الخلايا العصبية، ولكن لم يكن هناك أي تأثير على الفئران السليمة. هذا يعني أن الخلايا العصبية Vsx2 ضرورية وكافية على حد سواء لأن تكون علاجات تحفيز النخاع الشوكي فعالة وتؤدي إلى إعادة التنظيم العصبي.
تقول بلوخ "من الضروري لعلماء الأعصاب أن يكونوا قادرين على فهم الدور المحدد الذي تلعبه كل مجموعة سكانية فرعية من الخلايا العصبية في نشاط معقد مثل المشي"، مؤكدة "دراستنا الجديدة، التي مكّنت تسعة مرضى خاضعين للتجارب السريرية من استعادة درجة معينة من الوظيفة الحركية، تعطينا نظرة ثاقبة لعملية إعادة تنظيم الخلايا العصبية في النخاع الشوكي".
يضيف جوردان سكوير، الذي يركز على العلاجات التجديدية "هذا يمهد الطريق لمزيد من العلاجات الموجهة للمرضى المشلولين. يمكننا الآن أن نهدف إلى معالجة هذه الخلايا العصبية لتجديد الحبل الشوكي".