Une nouvelle recherche trouve un moyen d’inverser la paralysie

La moelle épinière est un vaste faisceau de nerfs qui s’étend verticalement au milieu du dos d’une personne et fait partie du système nerveux central. En haut, il se connecte au cerveau et en bas au bas du dos.

En raison de sa connexion au cerveau, la moelle épinière est responsable de la transmission des messages du cerveau qui ordonnent aux membres de bouger et aident à contrôler les fonctions corporelles telles que la respiration et la fréquence cardiaque. La moelle épinière relaie également les messages de diverses parties du corps vers le cerveau, permettant à une personne d’enregistrer des sensations comme toucher et douleur.

La moelle épinière peut être blessée par des incidents traumatisants, tels que des accidents de voiture et des chutes. Certaines infections ou maladies, y compris cancer, arthriteet le spina bifida peut également endommager la moelle épinière.

Une lésion de la moelle épinière perturbe sa capacité à envoyer des messages dans les deux sens au cerveau. Cela affecte la façon dont le cerveau ordonne aux muscles du corps de fonctionner, provoquant des mouvements incontrôlés ou, dans certains cas, aucun mouvement du tout dans certaines zones du corps.

Le type de paralysie qu’une personne aura dépend de où la blessure survient à la moelle épinière et sa gravité. Les dommages à la moitié inférieure de la moelle épinière peuvent provoquer une paraplégie, c’est-à-dire une paralysie du bas du corps, y compris les jambes.

Une blessure à la moitié supérieure de la moelle épinière peut provoquer une tétraplégie ou une quadriplégie, ce qui provoque une paralysie du corps du cou vers le bas.

Grâce à cette étude pluriannuelle, les scientifiques ont identifié des neurones spécifiques qui, lorsqu’ils sont activés, aident une personne paralysée à se lever, à marcher et à reconstruire ses muscles.

« Les neurones sont au cœur du système nerveux de toute créature vivante », a expliqué Dr Grégoire Courtine, professeur de neurosciences à l’EPFL et co-auteur principal de cette étude. « Ils communiquent entre eux pour transmettre des signaux électriques qui peuvent par exemple activer les muscles. Dans nos recherches, nous ciblons spécifiquement les neurones qui sont activés lors du mouvement des jambes.

Pour découvrir ces neurones spécifiques, le Dr Courtine a expliqué Nouvelles médicales aujourd’hui l’équipe a utilisé des technologies d’imagerie de pointe pour réaliser un atlas moléculaire de tous les neurones présents dans les régions d’intérêt de la moelle épinière.

« Grâce à la stimulation optique, nous avons pu désactiver des neurones spécifiques sur des modèles animaux et voir l’effet de cette procédure », a-t-il poursuivi. « Cela nous a permis d’identifier précisément le neurone qui était nécessaire et suffisant pour la régénération d’une voie neurologique après une lésion de la moelle épinière. »

Après des essais sur des souris, l’équipe de recherche s’est tournée vers des participants humains. Le Dr Courtine a déclaré que les chercheurs avaient implanté neuf volontaires paralysés avec un réseau d’électrodes souples conçu pour stimuler électriquement des régions spécifiques de la moelle épinière, en dessous du point de blessure.

« Un ordinateur a déclenché ces stimulations, qui imitent le signal normalement envoyé par le cerveau lorsqu’il n’y a pas de blessure », a-t-il expliqué. « Le contournement de la blessure nous a permis d’activer artificiellement les muscles des jambes, et ainsi de redonner aux participants la possibilité de marcher. »

« Mais nous avons observé qu’au cours du processus, certaines connexions biologiques ont été rétablies ou réorganisées », a ajouté le Dr Courtine. « En effet, après un certain temps d’entraînement avec stimulation électrique, les patients ont pu bouger leurs jambes même sans stimulation externe. »

MNT a également parlé avec Dr S. Thomas Carmichaeltitulaire de la chaire Frances Stark du département de neurologie de la David Geffen School of Medicine de l’UCLA et secrétaire de l’American Neurological Association, à propos de cette recherche.

Il a expliqué que des blessures telles que les lésions de la moelle épinière endommagent les neurones et leurs connexions, invalidant la marche et d’autres fonctions de mouvement.

« De nombreuses théories sur cet effet des dommages soutiennent que les dommages perturbent directement les cellules contrôlant le mouvement et leurs connexions, et c’est l’une des causes de la marche altérée », a poursuivi le Dr Carmichael.

« Cependant, des preuves scientifiques suggèrent également que les accidents vasculaires cérébraux, la moelle épinière et les lésions cérébrales traumatiques étourdissent également les neurones qui survivent à la blessure, et ces populations de neurones survivants ne peuvent pas récupérer la fonction perdue car ils ne peuvent pas tirer ensemble pour assurer le mouvement. Cette idée d’un manque de capacité des neurones survivants après une lésion cérébrale et médullaire à se déclencher ensemble dans une séquence coordonnée avec leurs voisins est soutenue par de nombreuses études dans des modèles expérimentaux en laboratoire et de manière corrélative dans des études humaines.

– Dr S. Thomas Carmichael

« Beaucoup dans le domaine de la neuroréhabilitation ont supposé que la stimulation de la moelle épinière favoriserait la récupération de la marche en facilitant le déclenchement des neurones ensemble dans le bon ordre et au sein d’un nouveau groupe de neurones actifs – un nouveau réseau de neurones qui prend en charge la fonction de marche,  » il ajouta.

« Cependant, ce groupe d’auteurs a découvert qu’au lieu de cela, la stimulation de la moelle épinière ralentit l’activité de la plupart des neurones et active sélectivement une nouvelle population de neurones sous-reconnue dans la moelle épinière, les neurones Vsx2 », nous a-t-il dit.

Lorsqu’on lui a demandé ce qu’il aimerait voir comme prochaines étapes de cette recherche, le Dr Carmichael a déclaré qu’il y avait quelques approches que les scientifiques pourraient adopter. L’une serait de voir si les neurones nouvellement identifiés pourraient être activés grâce à un médicament ciblé.

« Une deuxième approche consisterait à isoler une thérapie comportementale dans l’approche de rééducation ou de stimulation qui pourrait mieux isoler sélectivement ces cellules que l’ensemble de l’approche de rééducation ou de stimulation électrique dans sa forme complète », a-t-il poursuivi. « Cela pourrait améliorer l’efficacité de la rééducation ou de la stimulation épidurale. »

« Il est également possible que le ciblage d’un gène pouvant être utilisé pour activer ces cellules soit possible chez l’homme, comme ce fut le cas dans ces études chez la souris », a déclaré le Dr Carmichael.

« Si cela était possible, une série d’injections dans la moelle épinière humaine blessée et adjacente pourrait délivrer un gène qui peut ensuite être activé par un médicament oral ou un médicament injectable, et cela imiterait la rééducation ou la stimulation électrique de la moelle épinière », a-t-il expliqué. .