Geneeskundige impulsen ondanks paraplegie

Ruggenmerg stuurt impulsen naar de benen ondanks paraplegie

2015/01/14

Bij paraplegie stuurt het ruggenmerg impulsen naar de beenspieren, ondanks de verbroken verbinding met het commandocentrum. De werking is vergelijkbaar met de kip zonder kop die in de tuin loopt. Onderzoekers van het Centrum voor Medische Fysica en Biomedische Technologie van MedUni Vienna hebben onlangs activeringspatronen in het ruggenmerg ontdekt die verantwoordelijk zijn voor het lopen. Hun resultaten werden gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift „hersenen“.

Zenuwstelsel ruggenmerg activeren spieren in de benen
Bij mensen die lijden aan dwarslaesie, ondanks het gebrek aan verbinding tussen het ruggenmerg en de hersenen door elektrische impulsen van een stimulator, kunnen de beenspieren worden geactiveerd en ritmische bewegingen worden geactiveerd. Zenuwvolumes, zogenaamde locomotiecentra, zijn hiervoor verantwoordelijk. „Met behulp van statistische technieken hebben we een klein aantal basispatronen kunnen identificeren die ten grondslag liggen aan bewegingsgerelateerde spieractiviteit in de benen die periodieke activering of inactivatie van de spieren regelen, resulterend in cyclische bewegingen zoals lopen“, verklaart studieauteur Simon Danner. „Net als bij een modulair systeem, combineert het neurale netwerk in het ruggenmerg deze basispatronen flexibel, afhankelijk van de bewegingsvereisten.“

De hersenstam vormt de „command Center“, de complexe motorische excitatiepatronen worden echter gegenereerd door neurale netwerken in het ruggenmerg. De meeste vertebraten hebben dergelijke voortbewegingscentra. Men kan het principe in acht nemen dat het ruggenmerg impulsen afgeeft, zelfs wanneer het brein niet meer betrokken is, bijvoorbeeld in de kip zonder kop die rondloopt in de tuin. „Het ruggenmerg zendt ook motorsignalen uit na verlies van hersencontrole, wat zich vertaalt in lopen en vleugelvliegen“, de MedUni rapporteert in een mededeling over het onderzoek.

Paraplegics zouden kunnen profiteren van inzichten in activeringspatronen voor het lopen in het ruggenmerg
De bevindingen van de onderzoekers moeten worden opgenomen, onder meer in de revalidatiegeneeskunde. Omdat het ten goede kan komen aan patiënten die verlamd zijn na een verlamming van het ongeval door de zenuwassociaties die niet zijn beschadigd, blijven ze worden gebruikt door elektrische prikkels. Dit kan de verloren ritmische bewegingsmogelijkheden gedeeltelijk opnieuw activeren.

Verdere studies zullen onderzoeken hoe de zenuwgroepen precies gestimuleerd moeten worden. Dit hangt onder meer af van het individuele letselprofiel, informeert MedUni. Onderzoekers ontwikkelden een unieke, niet-invasieve methode voor het stimuleren van het ruggenmerg dat werkt op oppervlakelektroden die aan de huid zijn bevestigd. „Deze methode maakt een vereenvoudigde toegang tot de zenuwbanden in het ruggenmerg mogelijk onder een dwarsdoorsnedenletsel en kan dus zonder speciale medische risico's en lasten beschikbaar worden gesteld aan dwarslaesiepatiënten.“, zei Karen Minassian, senior auteur van de studie. (Ag)