Mental Des rats paralysés ont appris à marcher à nouveau

Des rats paralysés ont appris à marcher à nouveau

Une méthode de réhabilitation expérimentale a permis aux rats paralysés de marcher à nouveau, ont révélé les scientifiques aujourd’hui. L’exploit remarquable a été très présent dans les nouvelles d’aujourd’hui, qui ont souligné à la fois le bond en avant qu’il représente et le fait qu’il est encore trop tôt pour le considérer comme un traitement pour les humains.

Au cours de l’étude, les rats ont eu deux coupes partielles faites dans leurs moelles épinières. Ceux-ci coupent tous les signaux directs pour contrôler leurs pattes arrière, mais laissent des espaces où les nerfs pourraient potentiellement former de nouvelles connexions. Les chercheurs ont ensuite administré aux rats une série de médicaments injectés dans la colonne vertébrale, une stimulation nerveuse électrique et un entraînement physique conçus pour que leur corps génère de nouvelles connexions nerveuses et contourner le site des coupures. Pendant l’entraînement, les rats ont été placés dans un harnais robotisé qui supportait complètement chaque rat dans une position debout, mais leur permettait de marcher s’ils pouvaient bouger leurs jambes. Les rats ont été encouragés à se promener en plaçant des friandises devant eux. Au fil du temps, une formation intensive a permis à certains de marcher vers l’avant et, éventuellement, de marcher, courir, monter des escaliers et passer des objets tout en étant soutenus par leur harnais.

Il y a un risque que cette recherche puisse être considérée comme un «remède» aux blessures de la moelle épinière humaine. Bien que cela semble être un grand pas en avant sur le plan scientifique, il est encore trop tôt pour dire quel impact (s’il y en a) cela aura sur le traitement humain. Les études de suivi de cette recherche révélatrice seront sûrement suivies avec intérêt.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de l’Université de Zurich et d’autres institutions en Suisse. Il a été financé par le Conseil européen de la recherche, une bourse de la Fondation internationale des paraplégiques, le Centre de neurosciences de Zurich, le septième programme de recherche de la Commission européenne et le Fonds national suisse de la recherche scientifique.

L’étude a été publiée dans la revue scientifique à comité de lecture Science.

Les médias présentent bien la recherche et indiquent clairement que cette étude a été réalisée chez le rat plutôt que chez l’homme. La plupart des journaux publient également des photos des rats dans leurs harnais robot-assistés essayant de monter des escaliers, ce qui est une image unique et accrocheur qui montre clairement comment le processus de réhabilitation a été effectué.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Cette recherche visait à déterminer si les rats atteints d’une lésion de la moelle épinière pouvaient retrouver un certain niveau de mouvement de la patte arrière en utilisant une combinaison de stimulation nerveuse électrique, de médicaments et d’un dispositif robotique mobile conçu pour les soutenir en position verticale. La recherche a porté sur 27 rats présentant une paralysie des membres inférieurs à la suite d’une rupture partielle de la moelle épinière, qui les a empêchés de marcher avec leurs pattes postérieures.

La recherche sur les animaux peut être une première étape importante pour approfondir notre compréhension des processus pathologiques et étudier de nouveaux traitements. Cependant, cette recherche est à un stade très préliminaire et a peu d’application immédiate à la paralysie humaine. En outre, en dehors des différences évidentes entre les rats et les humains, le type de lésion spinale artificielle induite chez les rats ne peut pas être considéré comme directement comparable aux différents types de lésions vertébrales ou de blessures qui peuvent entraîner une paralysie humaine.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Dans cette recherche, les rats avaient deux demi-coupes faites dans leur moelle épinière à des niveaux légèrement différents – l’un coupant le côté gauche de la moelle épinière, et l’autre un peu plus bas passant par le côté droit de la moelle épinière. La moelle épinière n’a pas été complètement sectionnée, mais ensemble, les coupures ont interrompu toutes les voies nerveuses directes passant le long de la moelle épinière du cerveau. À la suite des deux coupures dans la moelle épinière, les rats ont été laissés avec la perte complète de mouvement dans leurs jambes de derrière.

Pour réactiver les voies nerveuses au-dessous du niveau de la lésion de la moelle épinière, les chercheurs ont appliqué une stimulation électrique sur le bas du dos des rats et ont administré un cocktail de médicaments stimulant les nerfs. Cette stimulation permet théoriquement aux fibres sensorielles en dessous du niveau de la lésion médullaire de fournir une certaine source de contrôle du mouvement.

Les chercheurs ont démontré que, après avoir été traités avec une stimulation électrique, les rats placés sur un tapis roulant ont commencé à faire des mouvements de pas à la suite du stimulus de la ceinture de tapis roulant en mouvement. Ce n’était pas leur propre mouvement volontaire de leurs pattes de derrière, mais plutôt a été jugé pour être dû à la sensation du plancher mobile. Les chercheurs ont démontré que les signaux des cerveaux des rats ne stimulaient pas ce mouvement, parce que lorsqu’ils les plaçaient dans le harnais du robot, ils ne pouvaient pas faire bouger leurs jambes. Le dispositif de harnais soutenait complètement le rat dans une position verticale, mais ne fournissait aucun stimulant au mouvement. Comme prévu, sans le stimulus sensoriel du plancher mobile, les rats étaient incapables de bouger leurs pattes de derrière et restaient paralysés.

La prochaine étape de leur recherche a consisté à voir si l’entraînement continu en utilisant à la fois la stimulation nerveuse électrique et chimique et le dispositif robotique pourraient éventuellement permettre aux rats de faire des mouvements volontaires avec leurs pattes de derrière. Ils l’ont fait d’abord en continuant la stimulation nerveuse électrique et chimique combinée à un entraînement sur tapis roulant. Ils ont ensuite cherché à favoriser le développement de nouvelles connexions nerveuses autour du niveau de la lésion de la moelle épinière, ce qui permettrait théoriquement au cerveau de retrouver un certain contrôle de ses muscles. Ils ont testé cette théorie en continuant à placer le rat dans le harnais de l’appareil robotique, mais sur un sol statique, plutôt que sur le tapis roulant, et en encourageant le rat à se déplacer vers l’avant pour atteindre les friandises.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont constaté que les premières étapes volontaires difficiles ont été faites après les deux ou trois premières semaines de formation continue. Fondamentalement, les chercheurs ont démontré que, pendant cinq à six semaines, certains rats étaient capables de faire des mouvements soutenus, éventuellement en montant des escaliers et en franchissant des obstacles à l’aide du harnais de soutien. Le fait que les rats aient pu retrouver une certaine locomotion a été pris pour démontrer que les signaux électriques provenant du cerveau pouvaient atteindre les muscles de la jambe, en contournant le niveau de la lésion par de nouvelles connexions nerveuses.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu qu’en utilisant l’entraînement pour encourager les rats paralysés à faire des mouvements volontaires, ils avaient déclenché la récupération des connexions nerveuses autour de la moelle épinière partiellement sectionnée. Une fois de plus, cela a permis aux signaux du nerf moteur de passer du cerveau au-dessous du niveau de la lésion de la moelle épinière.

Conclusion

Les lésions de la moelle épinière sont une cause majeure de paralysie et d’invalidité, souvent dues à des accidents de la route et à des blessures de combat. Il y a eu beaucoup de recherches sur divers traitements potentiels, allant des thérapies physiques aux cellules souches, même si, à ce jour, aucune n’a abouti à un traitement clinique viable.

Cette dernière recherche a démontré comment une combinaison de stimulation électrique, de stimulants nerveux chimiques et de rééducation physique a aidé à améliorer le mouvement des rats partiellement paralysés à la suite de coupures faites à leur moelle épinière. Ce cours de thérapie impliquait l’administration d’une combinaison de stimulation électrique et de stimulants chimiques à un rat avec une moelle épinière partiellement sectionnée, puis les soutenant dans un harnais dans un dispositif robotique mobile. Cela a été fait jusqu’à ce que le rat puisse graduellement reprendre le mouvement dans ses pattes postérieures déjà paralysées et marcher à nouveau. Il semble que les stimulants nerveux combinés à l’entraînement par stimulus aient permis aux rats de former de nouvelles connexions nerveuses motrices (signalant aux muscles) autour du site de leur blessure.

Bien que cela constitue peut-être une percée scientifique, cette étude représente une recherche très précoce et il est difficile de voir quel impact direct cette recherche animale aura sur les patients atteints de lésions de la moelle épinière humaine d’aujourd’hui. C’est particulièrement le cas étant donné la nature artificielle de la blessure. Les chercheurs ont fait deux demi-coupes dans la moelle épinière à des niveaux légèrement différents – l’un coupe le côté gauche de la moelle épinière, et l’autre un peu plus bas en passant par le côté droit de la moelle épinière. Ceci a interrompu toutes les voies nerveuses directes passant le long de la moelle épinière du cerveau, mais a laissé un espace imbriqué de tissu intact, permettant ainsi potentiellement un certain entretien ou développement des connexions nerveuses à travers le niveau de la blessure.

La paralysie des membres inférieurs chez l’homme peut être causée par différents types de dommages ou de blessures à la moelle épinière. Bien que cette recherche visait à imiter les blessures de la moelle épinière chez les humains, on ne sait pas si elles sont comparables et si les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière pourraient établir de nouvelles connexions nerveuses autour d’une lésion résultant d’une stimulation électrique et chimique combinée avec entraînement au mouvement.

De plus, les rats ne se rétablissaient pas complètement, mais ils récupéraient la capacité de faire des mouvements lorsqu’ils étaient soutenus par un harnais, de sorte que les notions selon lesquelles la thérapie pourrait un jour «guérir» la paralysie doivent être considérées avec prudence.

Il y a un besoin continu de développements de recherche pour essayer de trouver de nouveaux traitements qui pourraient aider les humains atteints de paralysie après une lésion de la moelle épinière à reprendre leur mouvement. Cette étude est un pas prometteur dans la bonne direction, mais un éventuel nouveau traitement humain résultant de cette recherche sur les animaux est encore loin.