BAGIKAN
Credit: Eric Masur

Sembilan orang yang menderita kelumpuhan akibat cedera tulang belakang yang parah, kembali dapat berjalan. Kemampuan itu kembali dapat mereka peroleh setelah menjalani terapi stimulasi listrik yang disertai latihan fisik secara intensif. Dalam percobaan penyembuhan kelumpuhan ini, para peseta tersebut sudat dapat melihat perkembangannya hanaya dalam lima bulan.

Sebuah penelitian terbaru oleh para peneliti Swiss NeuroRestore telah mengidentifikasi kelompok saraf yang tepat yang dapat dirangsang oleh terapi teretntu. Di mana pada awalnya percobaanya dilakukan pada tikus sebagai model hewan.

Sel-sel saraf yang mengatur untuk dapat berjalan, ditemukan di bagian sumsum tulang belakang yang menjalar melewati bawah punggung. Cedera pada sumsum tulang belakang dapat mengganggu rangkaian sinyal dari otak, menyulitkan untuk berjalan meskipun neuron lumbal spesifik ini masih utuh. Tidak dapat menerima perintah, neuron ‘berjalan’ ini secara efektif menjadi tidak berfungsi, berpotensi menyebabkan kelumpuhan permanen pada kaki.

Sumsum tulang belakang dirangsang oleh neurotransmitter yang ditanamkan melalui pembedahan. Sementara itu, pasien juga menjalani proses neurorehabilitasi intensif yang melibatkan sistem pendukung robotik yang membantu mereka saat mereka bergerak ke berbagai arah.

Para pasien menjalani stimulasi dan rehabilitasi selama lima bulan, empat hingga lima kali per minggu. Hebatnya, semua relawan kemudian mulai dapat melangkah dengan bantuan alat bantu jalan.

Yang mengejutkan para peneliti, pasien yang tekah pulih benar-benar menunjukkan penurunan aktivitas saraf di sumsum tulang belakang lumbal selama berjalan. Tim percaya ini karena aktivitas yang disempurnakan menjadi subset spesifik dari neuron yang penting untuk berjalan.

“Ketika Anda memikirkannya, itu seharusnya tidak mengejutkan,” kata Courtine kepada Dyani Lewis di Nature , “karena di otak, ketika Anda mempelajari suatu tugas, itulah yang Anda lihat – semakin sedikit neuron yang diaktifkan” seperti Anda menjadi lebih baik dalam hal itu.

Jadi Kathe dan tim memodelkan proses pada tikus dan menggunakan kombinasi sekuensing RNA dan transkriptomik spasial – sebuah teknik yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengukur dan memetakan aktivitas gen dalam jaringan tertentu – untuk memahami sel mana yang melakukan apa.

Mereka mengidentifikasi satu populasi neuron yang sebelumnya tidak diketahui yang dapat meningkat untuk mengambil alih setelah cedera, ditemukan di dalam lamina perantara sumsum tulang belakang lumbar.

Jaringan ini, terdiri dari sel-sel yang disebut neuron SC Vsx2::Hoxa10 , tampaknya tidak diperlukan untuk berjalan pada hewan yang sehat, tetapi tampaknya penting untuk pemulihan setelah cedera tulang belakang, karena menghancurkannya mencegah tikus untuk pulih. Rekrutmen mereka, bagaimanapun, tergantung aktivitas.

SC Vsx2::Hoxa10 neuron “diposisikan secara unik” untuk mengubah informasi dari batang otak menjadi perintah eksekutif. Ini kemudian disiarkan ke neuron yang bertanggung jawab untuk produksi berjalan, Kathe dan rekannya menjelaskan dalam penelitian mereka.

Ini hanyalah salah satu komponen dari rangkaian pengiriman pesan dan sel penerima yang sangat rumit, jadi masih banyak yang harus diselidiki.

Tapi, “eksperimen ini menegaskan bahwa partisipasi neuron SC Vsx2::Hoxa10 adalah persyaratan mendasar untuk pemulihan berjalan setelah kelumpuhan,” para peneliti menyimpulkan.

Penelitian ini telah dipublikasikan di Nature.