Je leest:

Verlamde ratten leren weer lopen

Verlamde ratten leren weer lopen

Auteur: | 1 juni 2012

Het is Zwitserse wetenschappers gelukt om volledig verlamde ratten met een zwaar beschadigd ruggenmerg weer te laten lopen. Zij gebruikten daarvoor een combinatie van chemische stofjes, elektrische stimulatie en een robotisch harnas. Of de aanpak van de Zwitsers ook geschikt is om verlamde mensen weer te leren lopen, is nog niet duidelijk.

Met behulp van chemische stofjes, elektrische stimulatie en een robotisch harnas leerden verlamde ratten weer lopen.
EPFL/Grégoire Courtine

Beschadigingen in het ruggenmerg kunnen ernstige gevolgen hebben. Maar liefst de helft van de mensen die een zware beschadiging in het ruggenmerg oplopen, raakt hierdoor geheel of gedeeltelijk verlamd. Dit komt doordat er in het ruggenmerg allerlei belangrijke verbindingen lopen die elektrische signalen doorgeven van de hersenen naar de rest van het lichaam. Zijn die verbindingen kapot dan stopt de signaaloverdracht en valt de controle, over bijvoorbeeld de benen, weg.

Zenuwcellen wakker schudden

Een volledige verlamming is bij ratten op een eenvoudige manier na te bootsen door de verbindingen bij rugwervel 7 en rugwervel 10 door te snijden. De dieren verliezen hierdoor de controle over hun achterpoten. De Zwitsers brachten deze beschadiging aan bij 27 ratten en wachtten vervolgens twee maanden af of er spontaan herstel op zou treden. Dat is mogelijk omdat er tussen de beschadigingen aan de twee wervels genoeg ruimte zit waar nieuwe verbindingen kunnen groeien. Spontane genezing bleef echter uit.

De wetenschappers injecteerden de ratten vervolgens met een oplossing van chemische stofjes. Die stofjes zijn de vervangers van neurotransmitters, die normaal gesproken door de hersenen het ruggenmerg in worden gestuurd, en hebben als doel om de slapende zenuwcellen in de achterpoten van de ratten eens flink wakker te schudden. Vijf tot tien minuten na de injectie stimuleerden de Zwitsers de wakker gemaakte cellen met een elektrisch stroompje.

Daarna mocht een deel van de ratten gaan trainen. Zeven ratten werden een half uurtje per dag op een looprad gezet om te kijken of zij weer stapjes konden maken. Kwam het rad in beweging, dan gingen de achterpoten vanzelf mee in een soort stapbeweging. Die beweging is een reactie op het draaien van het rad en wordt niet aangestuurd door de hersenen. Bij ratten die op deze manier trainden werden geen nieuwe verbindingen aangelegd tussen de hersenen en de wakker gemaakte zenuwcellen. De ratten waren dan ook niet in staat om zelfstandig stapjes te zetten.

Zelfs trappen en obstakels vormden voor behandelde verlamde ratten geen probleem.
EPFL/Grégoire Courtine

Trappen en obstakels

Elf andere ratten mochten iedere dag dertig minuten lang trainen met behulp van een robotisch harnas. Dat harnas ondersteunt de rat, maar alleen op het moment dat het dier zijn evenwicht dreigt te verliezen. Een belangrijk verschil tussen het looprad en het harnas is dat het harnas geen beweging forceert. Zodra het looprad gaat draaien moet de rat mee stappen. In het harnas bepaalt een rat zelf of hij een bepaalde richting op wil lopen. De wetenschappers stimuleerden het lopen in het harnas wel door aan het eind van de route een lekker snoepje neer te leggen.

Na twee tot drie weken trainen met het harnas deden de meeste ratten hun eerste voorzichtige stapjes. Na vijf tot zes weken waren alle ratten in staat om hun volledige gewicht op de twee verlamde achterpoten te zetten en een eindje te lopen. Om de ratten nog wat verder uit te dagen introduceerden de Zwitsers trappetjes en obstakels waar de dieren overheen of langs moesten voordat zij het snoepje konden pakken. Ook daar hadden de verlamde ratten geen moeite mee.

De wetenschappers zagen dat bij ratten die getraind werden met het harnas zich nieuwe verbindingen vormden tussen de hersenen en de wakker gemaakte zenuwcellen in het ruggenmerg. Vandaar dat de ratten na die training weer in staat zijn om zelfstandig stapjes te zetten. Het onderzoek van de Zwitsers laat zien dat zelfs een zwaar beschadigd ruggenmerg zichzelf in sommige gevallen kan herstellen. Of de trainingsaanpak die bij ratten zo succesvol is ook bij mensen zal werken moet nog onderzocht worden. De Zwitsers hopen de eerste tests met menselijke vrijwilligers binnen twee jaar te kunnen starten.

Hoofdonderzoeker Grégoire Courtine legt in dit filmpje uit hoe de verlamde ratten weer leerden lopen.

Bron:

Rubia van den Brand e.a. Restoring voluntary control of locomotion after paralyzing spinal cord injury Science 336 (1182 – 1185), 1 juni 2012

Zie ook:

Verlamde armen bewegen (Kennislinkartikel)

Lees meer over verlamming op Wetenschap24:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 juni 2012

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.