Kimberly J. Dougherty, Drexel University, Philadelphia, USA

Veränderungen in den Verschaltungen des spinalen Bewegungszentrums

Gefördert in: 2015, 2016, 2017, 2018


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Problem: Das spinale Bewegungszentrum könnte eine bevorzugte therapeutische Zielstruktur nach Rückenmarksverletzung darstellen, aber es ist noch nicht gut verstanden.

Ansatzpunkt: Untersuchung der Auswirkungen einer Verletzung und dem anschließenden Training auf die Nervenzellen dieser Region.

Zielsetzung: Identifizierung von Angriffspunkten, über die man die Erregbarkeit des spinalen Bewegungszentrums verstärken kann, was zu einer verbesserten therapeutischen Strategie in der Rehabilitation führen kann.

 

Obwohl das spinale Bewegungszentrum noch nicht voll verstanden wird, ist es eine bevorzugte therapeutische Zielstruktur nach Rückenmarksverletzung. Wichtig ist, dass die meisten Verletzungen oberhalb der Höhe des spinalen Bewegungszentrums passieren und es deshalb einen therapeutischen Angriffspunkt zur Verbesserung der Bewegungsfähigkeit und Bewegungskontrolle darstellt.

Mit Stimulations- oder Trainingsmethoden, die an diesem Netzwerk angreifen, konnten beeindruckende Ergebnisse sowohl im Tierversuch wie bei rückenmarksverletzten Patienten erzielt werden. Die Nervenzellen des spinalen Bewegungszentrums bekommen stetigen Input vom Gehirn und konvertieren diesen in ein rhythmisches Signal. Bei rückenmarksverletzten Patienten sind diese spinalen Nervenzellen nicht verletzt, die Signale aus dem Gehirn sind jedoch massiv reduziert. Deshalb sind diese Nervenzellen und ihre Signale an nachgeordnete Nervenzellen eine gute Anlaufstelle um die Rückenmarksverletzung und die Wirksamkeit von Behandlung zu untersuchen.

Es ist wenig bekannt über die Verschaltung der rhythmusgebenden Nervenzellen und es gibt keine Daten, die die Auswirkungen der Rückenmarksverletzung und von Training auf diese Nervenzellen und ihre Verschaltungen zeigen. In dem Projekt werden diese Auswirkungen in einem Model für Rückenmarksverletzung unter zu Hilfenahme von elektrophysiologischen Untersuchungen und optogenetischen Methoden untersucht.

Die Ergebnisse sollen Erkenntnisse liefern a) über Angriffspunkte, über die man die Erregbarkeit des spinalen Bewegungszentrum verstärken kann, und b) über Mechanismen, auf denen die positive Wirkung von Training beruht. Ziel ist, diese Erkenntnisse in verbesserte therapeutischen Strategien in der Rehabilitation umzusetzen.