Исследователи из Института когнитивной нейронауки Высшей школы экономики предложили заранее тренировать пересаженные мышцы с помощью новых движений, чтобы мозг мог быстрее научиться их использовать после аутотрансплантации, - пишет eurekalert.org.
Результаты исследования о перспективах этого подхода были опубликованы в статье «Перспективы использования нейротехнологий в сочетании с мышечной аутотрансплантацией у детей».
Нарушения в двигательной активности могут быть вызваны как травмами, так и заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Одним из примеров такой патологии является врожденный множественный артрогрипоз, который вызывает деформации суставов, повреждение мышц и дисфункцию некоторых частей спинного мозга. Из-за недостатка подвижности в суставах нижних и верхних конечностей пациенты теряют способность двигаться и заботиться о себе.
Эту патологию можно исправить хирургическим путем. Например, врачи могут восстановить функцию двуглавой мышцы плеча с помощью аутотрансплантации мышц, окружающих плечевой сустав (обычно для этого используются большие грудные мышцы или широчайшие мышцы спины). После аутотрансплантации в мозге начинается перестройка мышечных процессов. Эта реорганизация затрагивает все рецепторы и нейроны, связанные с новыми моделями движения, которые развиваются после операции.
Под аутотрансплантацией здесь понимается процедура пересадки здоровых мышц из одной части тела в другую у одного и того же человека с целью восстановления двигательной активности конечностей.
«Одна из самых интересных задач - «научить» мозг приспосабливаться к новым степеням свободы и контроля, которых у него раньше не было, например, сгибать локоть, - объясняет один из авторов статьи Евгений Благовещенский - старший Научный сотрудник Института когнитивной неврологии НИУ ВШЭ. - Мы считаем, что предоперационная тренировка поможет человеку быстро освоить новые нейробиомеханические модели движений, связанных с активацией донорской мышцы».
В статье исследователи НИУ ВШЭ рассматривают трансплантацию мышц широчайшей мышцы спины. Обычно функция этих мышц не имеет никакого отношения к сгибанию локтя. Исследователи предполагают, что, используя электромиограмму сокращенной мышцы, они могут разработать протез, который выполняет механическое сгибание локтя. И в результате этой предоперационной тренировки в мозге может образоваться связь между сокращением донорской мышцы и сгибанием локтя. После операции, когда мышца займет положение двуглавой мышцы плеча, ее активация уже будет связана с сгибанием локтя. И использование протеза до операции поможет быстрее активировать мышцу в новом качестве.
Сейчас исследователи разрабатывают прототип протеза, который
выполняет сгибание локтя в зависимости от активности мышц донора.
Ученые планируют экспериментально подтвердить влияние
предоперационной подготовки на скорость дальнейшей
реабилитации.
[Фото: project.gym1505.ru]
