Донорскую мышцу предложили обучать перед трансплантацией

Исследователи Института когнитивных нейронаук ВШЭ предложили заранее обучать пересаженные мышцы новым движениям, чтобы мозг быстрее учился их использовать после аутотрансплантации. Результаты исследования перспектив данного подхода опубликованы в журнале Fronties in Neuroscience.

Нарушения в двигательной активности могут быть вызваны как травмой, так и заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Один из примеров такой патологии — врожденный множественный артрогрипоз. Это деформация суставов, повреждение мышц и дисфункция некоторых отделов спинного мозга. Отсутствие подвижности в суставах нижних и верхних конечностей приводит к тому, что пациенты не могут самостоятельно передвигаться и заботиться о себе.

Такие проблемы решаются хирургически. Например, медики умеют восстанавливать функции двуглавой мышцы плеча путем пересадки мышц, связанных с плечевым суставом — обычно большой грудной или широчайшей мышцы спины. После аутотрансплантации в мозге происходит перестройка организации двигательных процессов. Эти изменения затрагивают все рецепторы и нейроны, связанные с новыми схемами движениями, которые появляются после хирургического вмешательства.

«Одна из наиболее интересных задач при этом — научить мозг приспособиться к новым степеням свободы и контроля, то есть к сгибаниям локтя, которые организм ранее не мог осуществить, — объясняет один из авторов статьи, старший научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ Евгений Благовещенский — Мы считаем, что предоперационная тренировка поможет человеку быстрее освоить новые нейробиомеханические паттерны движений, функционально связанные с активацией донорской мышцы».

В статье исследователи ВШЭ рассматривают случай с пересадкой широчайшей мышцы спины. В обычной ситуации ее работа никак не связана со сгибанием локтя. Ученые предположили, что, используя электромиограмму сокращений широчайшей мышцы, можно запустить протез, который будет механически сгибать локоть. И в результате такого предоперационного тренинга сформируется связь между командой из мозга сгибать локоть и сокращением широчайшей мышцы. После операции, когда она займет место двуглавой мышцы плеча, ее активация уже будет связана со сгибанием локтя. Дополнительно на первом этапе этим попыткам будет помогать тот же самый протез.

Сейчас исследователи разрабатывают прототип протеза, который выполняет сгибание локтя в зависимости от активности мышц донора. Ученые планируют экспериментально подтвердить влияние предоперационной тренировки на скорость реабилитации.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.