Недержание мочи – это разрушительное состояние, затрагивающее более 33 миллионов американцев, согласно Национальная ассоциация по продолжению приводя к значительному неблагоприятному воздействию на психическое здоровье пациентов и качество жизни. Расстройства мочеиспускания также являются ключевой особенностью всех неврологических расстройств.
Исследовательская группа USC теперь добилась значительного прогресса в понимании того, как человеческий спинной мозг запускает процесс опорожнения мочевого пузыря. Открытие может привести к новой захватывающей терапии, чтобы помочь пациентам восстановить контроль над этой важной функцией.
В новаторском исследовании команда из Инженерная школа USC Viterbi и Кек Школа медицины USC Использовал функциональную ультразвуковую визуализацию для наблюдения за изменениями в динамике кровотока в спинном мозге человека во время наполнения и опорожнения мочевого пузыря. Работа была опубликована в Природная связь и был возглавлял Чарльз Лю а USC NeuroReestoration Center директор в Кек Школа медицины USC и профессор биомедицинской инженерии в USC Viterbi и Василиос Кристопулос доцент в Альфред Э. Манн Департамент биомедицинской инженерии. Совместные авторы исследования-биомедицинская инженерия постдокторского ученого Кофе Agememan и Даррин Ли Заместитель директора Центра нейрорелестации USC, а также связан с биомедицинской инженерией в USC. Другим ключевым участником был Evgeniy kreydin из Национального реабилитационного центра Ранчо Лос -Амигос и Института урологии USC.
Спинной мозг регулирует многие важные человеческие функции, включая автономные процессы, такие как мочевой пузырь, кишечник и сексуальная функция. Эти процессы могут сломаться, когда спинной мозг поврежден или дегенерирован из -за травмы, заболевания, инсульта или старения. Тем не менее, небольшой размер спинного мозга и замысловатые костиные корпусы сделали общеизвестно сложное обучение непосредственно у людей. В отличие от мозга, обычная клиническая помощь не включает инвазивные электроды и биопсию в спинном мозге из -за очевидного риска паралича. Кроме того, визуализация МРТ, которая включает в себя большую часть функционального нейровизуализации человека, не существует в практической реальности для спинного мозга, особенно в грудном и поясничном регионах, где большая часть критической функции локализуется.
«Спинальный мозг – очень не обнаруженная область», – сказал Кристопулос. «Это очень удивительно для меня, потому что, когда я начал заниматься нейробиологией, все говорили о мозге. И мы с доктором Лю спросили:« А как насчет спинного мозга? » Для многих это был просто кабель, который переносит информацию из мозга в периферическую систему.
Функциональная ультразвуковая визуализация: новое окно в спинном мозге
Чтобы преодолеть эти барьеры, команда USC использовала функциональную ультразвуковую визуализацию (FUSI), новую технологию нейровизуализации, которая является минимально инвазивной. Процесс FUSI позволил команде измерить, где изменения в объеме крови происходят в спинном мозге во время цикла мочеиспускания.
Тем не менее, Fusi требует «окна» через кость для изображения спинного мозга. Исследователи обнаружили уникальную возможность, работая с группой пациентов, перенесших операцию по стимуляции эпидурального мозга спинного мозга, при хронической боли в пояснице.
«Во время имплантации стимулятора спинного мозга окно, которое мы создаем в кости, через которую мы вставляем ведущие, дает нам идеальную и безопасную возможность представить спинной мозг, используя FUSI без риска или дискомфорта для добровольцев исследования», – сказал Ли, который выполнил операции. «В то время как хирургическая команда готовила стимулятор, мы мягко заполняли и опустошили мочевой раствор солевым раствором, чтобы имитировать полный цикл мочеиспускания под наркозом, в то время как исследовательская группа собрала данные FUSI», – добавил Крейдин, который уже тесно сотрудничал с Лю, чтобы изучить Мозг пациентов с инсультом во время микции с использованием МРТ Полем
«Это первое исследование, где мы показали, что в спинном мозге есть области, где активность коррелирует с давлением внутри мочевого пузыря», – сказал Кристопулос. «Никто никогда не демонстрировал сеть в спинном мозге, коррелирующей с давлением мочевого пузыря. Что это значит, так это то, что я могу взглянуть на деятельность вашего спинного мозга в этих конкретных областях и рассказать вам о своей стадии цикла мочевого пузыря – насколько полный ваш мочевой пузырь и собираетесь ли вы мочеиться».
Кристопулос сказал, что эксперименты выявили, что некоторые области спинного мозга показали положительную корреляцию, что означает, что их активность увеличивалась по мере роста давления мочевого пузыря, в то время как другие показали отрицательные (антикорреляция), с снижением активности с увеличением давления. Это предполагает участие как возбуждающих, так и ингибирующих сетей спинного мозга в контроле мочевого пузыря. «Было чрезвычайно интересно взять данные прямо из сканера FUSI в или в лабораторию, где продвинутые методы науки о данных быстро выявили результаты, которые никогда не видели, даже на животных моделях, не говоря уже о людях», – сказал Агеман.
Новая надежда для пациентов
Лю работал в течение двух десятилетий на пересечении инженерии и медицины, чтобы разработать преобразующие стратегии для восстановления функции в нервной системе. Кристопулос провел большую часть своей исследовательской карьеры, разрабатывая методы нейромодуляции, чтобы помочь пациентам восстановить моторный контроль. Вместе они отметили, что для пациентов, сохраняя контроль над вегетативными процессами, которые многие из нас воспринимают как должное, является более фундаментальным, чем даже ходьба.
«Если вы спросите этих пациентов, наиболее важной функцией, которую они хотели восстановить, была не их моторная или сенсорная функция. Это были такие вещи, как сексуальная функция и контроль кишечника и мочевого пузыря», – сказал Кристопулос, отметив, что дисфункция мочи часто приводит к плохому психическому здоровью. «Это очень дегуманизирующая проблема».
Хуже того, недержание мочи приводит к более частым инфекциям мочевыводящих путей (ИМП), потому что пациенты часто должны быть оснащены катетером. Из -за ограниченной сенсорной функции они не могут чувствовать, что они имеют инфекцию, пока она не станет более тяжелой и не распространяется на почки, что приведет к госпитализации.
Это исследование предлагает ощутимый путь к решению этой критической потребности для пациентов, страдающих нейрогенной дисфункцией более низких мочевых путей. Способность декодировать давление мочевого пузыря от активности спинного мозга обеспечивает подтверждение концепции для разработки персонализированных интерфейсов спинного мозга, которые могли бы предупредить пациентов об их состоянии мочевого пузыря, помогая им восстановить контроль.
В настоящее время почти все стратегии нейромодуляции при расстройствах мочеиспускания сосредоточены на более низких мочевыводящих путях, в основном потому, что нейронная основа этого критического процесса остается неясной. «Нужно понять процесс, прежде чем можно рационально улучшить его», – сказал Лю. Это последнее исследование отмечает значительный шаг вперед, открывая новые возможности для вмешательств точной медицины, которые сочетают в себе инвазивную и неинвазивную нейромодуляцию с фармакологической терапевтической терапией, чтобы сделать нейрорелестирование мочеполовой системы клинической реальностью для миллионов во всем мире.
Об исследовании
Другими соавторами в статье были Эйдин Абеди, Джонатан Руссин, В. Реджи Эджертон и Ю Тунг Ло из Центра нейрорелестации USC, учащихся исследователей Кевин Ву, Wooseong Choi и Sumant Iyer, и София Сакеллариди из Научно-исследовательского института Casa Colina.
Эта работа была поддержана Центром нейрорелестажей USC, Фондом Хеллмана и инженерным колледжем Марлана и Розмари Борнс в Калифорнийском университете в Риверсайде в результате стартового финансирования.
/Публичный релиз. Этот материал из исходной организации/автора (-ов) может иметь природу с точки зрения времени и отредактирован для ясности, стиля и длины. Mirage.news не занимает институциональные должности или боковые стороны, а все взгляды, позиции и выводы, выраженные в настоящем документе, являются исключительно от автора (-ов). Просмотрите полностью здесь.
2025-07-29 01:34:00
1753756254
#Исследования #открывают #роль #спинного #мозга #контроле #мочевого #пузыря
Продолжение темы
