Прорыв в лечении инсульта: после него можно будет полностью восстановиться, — Nature Communications. Ученые сообщили о препарате DDL-920, который обеспечивает полную физическую реабилитацию после инсульта и полностью восстанавливает мозг после кровоизлияния. Испытания на мышах показали, что двигательные функции полностью восстанавливаются благодаря восстановлению повреждённых нейронных связей. В ближайшее время начнутся испытания на людях.
Учёные изучили, как мозг мышей восстанавливается после инсульта, и выяснили ключевую роль особых нейронов — парвальбуминовых (PV) интернейронов. Эти клетки помогают восстанавливать движения, особенно при активной реабилитации.
Моторные нарушения являются критическим последствием инсульта у пациентов. Реабилитация оказывает ограниченное влияние на восстановление, и в настоящее время не существует медикаментозной терапии для постинсультного восстановления. Биологические механизмы реабилитации в мозге остаются неизвестными. В данном исследовании, используя модель фото-тромботического инсульта у самцов мышей, мы показали, что реабилитация после инсульта избирательно усиливает формирование синапсов между пресинаптическими парвальбуминовыми интернейронами и постсинаптическими нейронами в ростральной области моторной коры передних конечностей, которые имеют аксональные проекции в каудальную область моторной коры передних конечностей, где был вызван инсульт (нейроны, проецирующиеся на зону инсульта).
Реабилитация улучшает двигательные функции и функциональную связность нейронов, тогда как ингибирование нейронов, проецирующихся на зону инсульта, снижает восстановление моторики. Эти нейроны демонстрируют уменьшение плотности дендритных шипиков, снижение внешних синаптических входов и меньшую долю парвальбуминовых синапсов в общем ГАМКергическом входе. Парвальбуминовые интернейроны регулируют функциональную связность нейронов, и их активация во время тренировок необходима для восстановления. Кроме того, гамма-колебания, ритм, регулируемый парвальбумином, усиливаются при восстановлении, вызванном реабилитацией, как у животных после инсульта, так и у пациентов с инсультом. Фармакологическое усиление функции парвальбуминовых интернейронов улучшает моторное восстановление после инсульта, воспроизводя эффекты реабилитации. Эти результаты выявляют нейронные цепи, которые опосредуют восстановление после реабилитации, и открывают возможность рационального выбора фармакологических агентов для создания первой молекулярной терапии реабилитации.
Главные выводы:
Реабилитация усиливает работу PV-интернейронов. После тренировок улучшилась связь между PV-интернейронами и повреждёнными участками мозга. Это привело к лучшему восстановлению координации лап у мышей.
Мозг становится пластичнее. У мышей, прошедших реабилитацию, увеличилось количество дендритных шипиков (структур, отвечающих за связи между нейронами). Это говорит о том, что мозг «перестраивается», чтобы компенсировать утраченные функции.
Сон играет важную роль. Во время сна (особенно фазы медленного сна) активность гамма-волн в мозге усиливалась, что связано с процессами восстановления.
Подтверждение на людях. Аналогичные изменения наблюдались и у людей, перенёсших инсульт. У пациентов, прошедших реабилитацию, активность гамма-волн в моторных зонах мозга также увеличилась, что коррелировало с улучшением движений.
Почему это важно
Исследование показывает, что PV-интернейроны могут стать новой мишенью для терапии. Активация этих клеток с помощью лекарств или специальных тренировок может ускорить восстановление после инсульта.
Как проводилось исследование? Мыши моделировали инсульт и проходили реабилитацию в течение 3 недель. Учёные записывали активность нейронов, анализировали структуру мозга и наблюдали за изменениями в поведении. У людей проводились ЭЭГ и тесты на моторику до и после реабилитации.
Значение для будущего
Эти результаты открывают новые возможности для разработки методов лечения инсульта. Исследование демонстрирует, что реабилитационные тренировки модулируют активность PV-интернейронов и синаптическую пластичность, что играет ключевую роль в функциональном восстановлении после инсульта. Это открывает новые возможности для разработки терапевтических подходов, направленных на усиление активности PV-интернейронов. Например, можно создавать препараты, которые усиливают работу PV-интернейронов, или оптимизировать программы реабилитации.
