10 декабря — Нобелевский день. Встань и иди

В лучших традициях

Для Института физиологии в Колтушах под Петербургом 10 декабря – знаковая дата: в этот день в 1904 году получил свою престижную премию первый русский нобелевский лауреат – Иван Петрович Павлов. А мир узнал новое научное направление – физиология. Сегодня петербургские ученые продолжают дело знаменитого русского физиолога. И, как в начале XX века, открытия, сделанные в России, получают распространение и признание по всему миру. Например, Юрий Герасименко сейчас работает в известной американской клинике Mayo в составе международной команды врачей. А его исследование за это время серьезно продвинулось в развитии.

На следующем этапе – через 10 лет после первой работы – пациентам примерно в те же зоны имплантировали матрицу из 15 электродов. Теперь, уже зная, что так можно вызвать шагательные функции, хотели улучшить качество жизни, включить движения в систему регуляции. Работа была опубликована в The Lancet, одном из самых авторитетных медицинских журналов. После 7-месячного курса, который состоял из электростимуляции спинного мозга и двигательной реабилитации, пациент во время стимуляции может самостоятельно стоять без поддержки.

Различия на уровне языка

Эпидуральная стимуляция используется в клинике с 1960-х годов – ею традиционно купировали боль, которая другими способами не снимается. Российские ученые посмотрели на этот способ с другой стороны – с точки зрения организации движения. В научной традиции всегда считалось, что головной мозг отвечает за мыслительный процесс, направляет движение, а спинной – служит всего лишь проводником. «Разница подходов видна даже на уровне языка: в русском – головной мозг, спинной мозг, то есть части одного целого, система. По-английски это два разных термина: brain и spinal cord, “мозг” и ”спинной проводник”. Но ученые рассматривают эволюцию, онтогенез, филогенез, думают о том, что одно другое воспроизводит. Это и привело нас к мысли о существовании в спинном мозге участков, влияя на которые можно вернуть человеку способность двигаться», – рассказывает заместитель директора по науке Института физиологии им. И.П. Павлова Татьяна Мошонкина.

И ученые доказали, что в поясничном и в шейном отделах спинного мозга есть нейронные сети, которые управляют движениями передних и задних конечностей у животных (соответственно рук и ног у человека). Сначала исследования проводились на простых физиологических моделях – низших позвоночных (миногах) и куриных эмбрионах. Исследователи опытным путем определили места, где под действием раздражителя (фармакологический агент, электрический ток) происходят сокращения. Уже в 2000-х годах Юрий Герасименко проводил работы с кошками и спинальными крысами (с травмой спинного мозга). Животным делали стимуляцию спинного мозга, при этом тренируя их, и доказали, что крысы после таких тренировок могут самостоятельно ходить. Были выполнены и многочисленные гистологические исследования спинного мозга, с тем чтобы изучить влияние таких воздействий на нейронные сети спинного мозга.

Человек – венец творения

В 2008 году были опубликованы первые серьезные результаты применения электрической эпидуральной стимуляции спинного мозга для двигательной реабилитации пациентов с тяжелыми двигательными нарушениями после травмы. По итогам такого курса реабилитации парализованный ранее пациент мог самостоятельно двигать ногами и стоять без поддержки до 2,5 мин во время электростимуляции. Исследование было выполнено в Америке. «Несмотря на то что идея родом из нашей страны, свое мощное развитие она получила вне России – мы здесь не можем себе позволить такую финансово затратную работу», – рассказывает Татьяна Мошонкина. В ходе такой реабилитации с пациентом должна работать большая бригада специалистов, практически ежедневно на протяжении 7–9 месяцев. А в клинике Mayo быстро поняли перспективность метода. Сейчас в американском госпитале работает интернациональная команда физиологов, врачей, тренеров. Это настоящая мировая наука.

А в Институте физиологии им. И.П. Павлова РАН идут дальше – здесь разработан метод неинвазивной чрескожной электрической стимуляции спинного мозга. В работе, наряду с петербургскими коллегами, принимали участие сотрудники Великолукской государственной академии физической культуры и спорта, Ульяновского государственного университета. То, что неинвазивная технология столь же эффективна, как и инвазивная стимуляция, было доказано на шести пациентах, также в американской клинике. В России метод чрескожной стимуляции спинного мозга для двигательной реабилитации пациентов с травмой спинного мозга, с детским церебральным параличом используют в Санкт-Петербурге, в Научно-исследовательском детском ортопедическом институте им. Г.И. Турнера и в городской больнице №40, а также в Центральной клинической медико-санитарной части Ульяновска. По некоторым подсчетам, помощь с использованием этого метода уже получили около 100 человек. «Мы постоянно «сверяем часы», находимся на связи, делимся идеями и обсуждаем результаты», – поясняет Татьяна Мошонкина. Это чрезвычайно важно, ведь каждый такой эпизод индивидуален. А ученые, помимо краткосрочных задач, думают о дальнейших шагах – накапливают и анализируют данные.

Чтобы внедрить метод в широкую практику, надо разработать клинические стандарты. Современная технология реабилитации двигательных нарушений может помочь после травмы спинного мозга, инсульта, других неврологических заболеваний. И есть надежда, что уже в обозримом будущем она будет доступна российским пациентам.