Сотрудники подведомственного Минобрнауки России Института физиологии им. И.П. Павлова РАН выявили, что сегменты спинного мозга растут с разной скоростью в зависимости от созревания расположенных в них нейронных сетей. При этом в любом возрасте их относительные длины можно рассчитать математически.
«Наши исследования показали, что можно предсказать характеристики одного сегмента спинного мозга на основе описания определенного позвонка. Устанавливать же соотношения между различными сегментами помогают уравнения кубической регрессии. Эти показатели важны как для экспериментальных исследований спинного мозга, так и для планирования клинических воздействий. Поскольку нейронные сети, отвечающие за определенные физиологические функции, расположены в разных сегментах, знание динамики положения сегментов относительно позвонков имеет важное значение при выборе зоны электрической стимуляции спинного мозга при восстановлении двигательной функции конечностей, функций мочевого пузыря и кишечника», – сообщила к.б.н., научный сотрудник Лаборатории нейроморфологии Института физиологии им. И.П. Павлова РАН Полина Шкорбатова.
По словам исследователей, различные сегменты растут с разной скоростью, характеризующей созревание расположенных в них нейронных сетей. Например, скорость роста нижнегрудных сегментов приблизительно в 2 раза выше скорости роста нижнепоясничных и крестцовых. При этом в любом возрасте относительные длины сегментов можно вычислить с помощью уравнений кубической регрессии, что позволяет предсказать характеристики одного сегмента на основе характеристик определенного позвонка.
«Зная возраст животного, с помощью уравнений можно определить относительную длину сегментов. Умножив ее на длину второго поясничного позвонка, которая доступна для прямого измерения у интактного животного, можно получить абсолютную длину сегментов», - рассказала Полина Шкорбатова.
В экспериментах специалисты сравнивали относительные размеры сегментов нижнегрудного, поясничного и крестцового отделов. Ученые, в частности, увидели, что скорость роста верхних сегментов позвоночника значительно выше, чем нижних.
Известно, что у млекопитающих спинной мозг короче, чем позвоночный канал, в котором он располагается. Именно эта анатомическая особенность позволяет врачам делать эпидуральную анестезию нижней части тела без риска повредить спинной мозг. При этом зоны спинного мозга, выделяемые на основании отхождения от спинного мозга корешков, оказываются смещенными относительно соответствующих им позвонков.
Как пояснили физиологи, такое положение спинной мозг занимает не сразу: у эмбрионов на ранних стадиях развития длины спинного мозга и позвоночного канала равны. Затем, в процессе внутриутробного развития и роста после рождения, позвоночник растет быстрее и как бы «обгоняет» спинной мозг – этот феномен называется «восхождением» спинного мозга. В большинстве исследований этот сложный процесс оценивается посредством единственного параметра – положения конца спинного мозга.
«Мы изучали рост позвоночника и спинного мозга при нормальном развитии. Случаи с имеющимися нарушениями развития, травмами или генетическими аномалиями требуют частного рассмотрения», – пояснила Полина Шкорбатова.
В качестве подопытных были задействованы кошки девяти возрастных групп. Исследование выполнялось по грантам РФФИ и РНФ.
Результаты опубликованы в журнале https://anatomypubs.
Информация предоставлена пресс-службой Минобрнауки России
Источник фото: ru.123rf.com
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук
