脊髓损伤会破坏大脑与身体之间的信号传递,常常导致功能丧失。"与皮肤上的伤口通常会自行愈合不同,脊髓无法有效再生,这使得这些损伤具有毁灭性,且目前无法治愈,"首席研究员布鲁斯·哈兰博士说,他是怀帕帕陶玛塔劳奥克兰大学药学院的高级研究员。
在出生前,以及出生后较小程度的范围内,自然存在的电场在早期神经系统发育中起着至关重要的作用,它们促进并引导神经组织沿着脊髓生长。科学家们现在正在实验室中利用这种相同的电引导系统。一项动物研究表明,一种可植入电子装置在脊髓损伤后恢复了运动功能,这为人类甚至他们的宠物带来了有效治疗的希望。
"我们开发了一种超薄植入装置,设计用于直接放置在大鼠的脊髓上,精确覆盖损伤部位,"哈兰博士说。
该装置在损伤部位输送精细控制的电流。"目的是刺激愈合,使人们能够恢复因脊髓损伤而丧失的功能,"奥克兰大学药学院 CatWalk Cure 项目主任达伦·斯维尔斯基斯教授说。
与人类不同,大鼠在脊髓损伤后具有更强的自发恢复能力,这使得研究人员能够比较自然愈合与电刺激辅助下的愈合效果。
四周后,与未接受治疗的动物相比,每日接受电场治疗的动物显示出运动功能改善。
在整个为期12周的研究中,它们对轻柔触觉的反应也更快。
"这表明该治疗支持了运动和感觉功能的恢复,"哈兰说。"同样重要的是,我们的分析证实该治疗未引起炎症或对脊髓造成其他损害,证明它不仅是有效的,而且是安全的。"
这项发表在《自然·通讯》上的新研究是奥克兰大学与瑞典查尔姆斯理工大学合作的成果。
"长远目标是,将这项技术转化为一种医疗器械,使那些正经历着这些改变生活的脊髓损伤的人们受益,"查尔姆斯理工大学的玛丽亚·阿斯普伦德教授说。
"这项研究提供了一个令人兴奋的概念验证,表明电场治疗可以支持脊髓损伤后的恢复,"同样来自查尔姆斯理工大学的博士生卢卡斯·马特说。
下一步是探索不同剂量(包括治疗的强度、频率和持续时间)如何影响恢复,以发现最有效的脊髓修复方案。
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Journal Reference:
Bruce Harland, Lukas Matter, Salvador Lopez, Barbara Fackelmeier, Brittany Hazelgrove, Svenja Meissner, Simon O’Carroll, Brad Raos, Maria Asplund, Darren Svirskis.Daily electric field treatment improves functional outcomes after thoracic contusion spinal cord injury in rats.Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI:10.1038/s41467-025-60332-0
2025-06-30
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