Neurológusok olyan idegsejteket azonosítottak, amelyek kulcsszerepet játszanak a bénult betegek járni tanulásában. Ez pedig újfajta célzott terápiák előtt nyithatja meg az utat, amelyek a sok gerincsérült (és talán más betegek) hasznára válhatnak.

A gerincvelő súlyos sérülése következtében megszakadhat a kapcsolatot az agy és a gerinc alsó részén található idegsejtek hálózata között, amelyek a járást irányítják. Grégoire Courtine svájci kutató és kollégái 2018-ban igazolták, hogy az epidurális elektromos stimulációnak (EES) nevezett technikát, amely során elektromos impulzusokat juttatnak az alsó gerincvelői idegekbe, intenzív edzéssel kombinálva újra járásra bírhatják a súlyos gerincsérülteket. A kísérlet mindhárom résztvevője képes volt önállóan, járókerettel vagy mankóval járni, holott előtte alig tudták érzékelni és mozgatni alsó végtagjukat. Két másik kutatócsoport hasonló eredményeket prezentált még ugyanebben az évben.

Courtine csapata pedig most azt is igazolta, hogy a módszer olyanoknál is működik, akik minden érzékelést elvesztettek a lábukban. A csoport egy új tanulmányban arról számol be, hogy kísérletük kilenc résztvevője közül hárman teljesen lebénultak, és egyáltalán nem érezték a lábukat, de az EES-sel párosított edzés után ők is visszanyerték a járás képességét. Öt hónappal a kísérlet után valamennyi résztvevő képes volt a saját súlyát megtartani és lépéseket tenni, járókerettel stabilizálva magát.

Négy résztvevőnek egyáltalán már nincs is szüksége az EES bekapcsolására a járáshoz. Ez a tartós javulás azt sugallja, hogy az ingerlés nyomán átalakulnak a gerinc neuronjai, így a mozgásszervi hálózat újra működésbe tud lépni. Courtine csapata azonosította a javulásért felelős idegsejteket is. Érdekes módon az EES-t bekapcsolásakor az idegsejtek aktivitása csökkent az ingerlés helyén. A csapat ezt követően ezt a „jelet” használta a folyamat alaposabb vizsgálatára. Először egereken reprodukálták a kezelés minden aspektusát – a sérüléstől és az elektromos stimulációtól kezdve az edzésig. Az eredmények nagyon hasonlóan alakultak, mint az embereknél.

Ezt követően a kutatók az egerek gerincvelői szövetmintáiban több ezer neuron egyedi génaktivitását figyelték meg, és rendkívül részletes térképet készítettek az alsó gerincvelő sejttípusairól. Végül egy gépi tanulási algoritmus segítségével azonosították azokat az neuronokat, amelyek génaktivitási változásai az EES-rehabilitáció egyes szakaszaiban párhuzamba állíthatók az emberi résztvevők járóképességében megfigyelt változásokkal.

Az algoritmus azonosította az interneuronok (a motoros és érzékelő neuronokat összekötő idegsejtek) egy alpopulációját, amely fontosnak látszott a folyamatban. Amikor Courtine csapata ezeket a sejteket blokkolta a sérült egerekben, az EES többé nem javította állatok járását. Courtine szerint a rehabilitáció során az idegi aktivitás csökkenése az adott helyen tanulási folyamatot tükrözi.

Olyan technológia egyelőre nem létezik, amellyel ilyen közvetlen és részletes bizonyítékokat lehetne gyűjteni emberi betegek esetében is, a betegek károsítása nélkül. De vélhetően az emberben is ugyanezek az idegsejtek játszanak kulcsszerepet a járni tanulásban. A gerincvelői áramkörök részletes megismerése egyébként más esetekben is hasznos lehet, például egyes neurontípusok génterápiával való közvetlen manipulálása által.

Courtine és munkatársai az EES-t arra is használták, hogy helyreállítsák a kar mozgását majmoknál. A Washingtoni Egyetem egyik kutatócsoportja pedig hat gerincsérült embernél tette ugyanezt, a nyakra helyezett, elektródákat tartalmazó bőrtapaszok segítségével.

Bármennyire is látványos azonban, hogy a gerincsérültek újra járni vagy fogni tudnak, a szakértők szerint egyáltalán nem biztos, hogy lesz a legkeresettebb terület, ami a mozgások pótlását illeti. A húgyhólyag- és bélszabályozás, valamint a szexuális funkciók elvesztése például szintén óriási hatással lehet az életminőségre, és nagyon érdekes lenne vizsgálni, hogy ezek a funkciók is javíthatók-e a fejlesztéssel. Courtine csapat ezért pontosan ezeket a területeket fogja tanulmányozni a következő időszakban.