Forskning om postural kontroll kan hjälpa ryggmärgsskadade

Tatiana Deliagina studerar de underliggande neurologiska mekanismerna bakom postural kontroll, det vill säga det system som gör att vi kan hålla oss upprätta då vi står eller går, alternativt återfår balansen om vi blir knuffade. Även en partiell skada av ryggmärgens ledningsbanor resulterar i flera olika funktionella defekter inklusive störningar av balanskontrollsystemet och därmed vår förmåga att stå och gå.

För att kunna hjälpa ryggmärgsskadade personer är det viktigt att identifiera hur specifika posturala nervcellsnätverk i centrala nervsystemet är organiserade respektive hur de genererar korrigeringsrörelserna i samband med postural kontroll. Det är också angeläget med ökad kunskap om de plastiska förändringarna bakom nervcellernas försök till återhämtning av posturala funktioner och de faktorer som främjar denna återhämtning.

- Dessa olika mekanismer är ännu inte så väl kända, vilket har försvårat försöken att behandla postural dysfunktion hos ryggmärgsskadade personer. Den här typen av skada innebär ett livslångt och allvarligt handikapp och drabbar ofta unga, aktiva personer. I Europa och USA finns uppskattningsvis en halv miljon ryggmärgsskadade patienter som är förlamade och idag hänvisade till ett liv i rullstol. Ett mycket stort såväl kliniskt som socialt problem, säger Tatiana Deliagina.

Hennes forskargrupp har utfört studier med hjälp av försöksmodeller på olika djurslag, bland dem ryggmärgsskadade försöksdjur, och kommit till slutsatsen att ett antal olika rörelsecentra, inklusive delar av hjärnbarken, hjärnstammen och ryggmärgen, ingår i stabiliseringen av kroppens orientering på ett tvärgående plan.

- Om denna orientering störs, genererar vart och ett av dessa rörelsecentra korrigerande kommandon som bidrar till att rätta till kroppen. Det posturala systemet arbetar parallellt med systemet för gångrörelser. Hur dessa båda system interagerar studeras nu i nejonöga, vars stabiliseringsorgan samt posturala respektive gångrörelsenätverk är lätta att isolera, samtidigt som antalet nervceller hos nejonöga är förhållandevis litet, säger Tatiana Deliagina.

- Vi hoppas nu att principen för stabilisering är ungefär densamma även hos högre stående djur. Det här är basala mekanismer som sannolikt bevarats under hela evolutionen.

Sensorsignaler

Forskargruppen har kunnat visa att kommunikationen mellan spinala nervcellscentra och hjärnstammen, via nervtrådar belägna på ryggmärgens framsida, har avgörande betydelse för den posturala kontrollen.

Gruppen har också visat att en rubbad kroppsställning ger upphov till sensorsignaler från våra lemmar samt från de visuella respektive vestibulära systemen, vilka medverkar i att skapa så kallade supraspinala signaler till ryggmärgen och som alla hjälper oss att hålla balansen.

- Även denna typ av signalering försämras allvarligt vid en ryggmärgsskada. Vi studerar nu i vilken del av ryggmärgen de nervcellsnätverk är organiserade som tar emot supraspinala signaler och hur de påverkas av att signalöverföringen i spinala nervbanor upphör.

Ryggmärgsskada kan påverkas

Gruppens studier har dessutom kunnat belysa att det finns underliggande neuronala nätverk i ryggmärgen som bidrar till att stabilisera kroppen. I djurförsök har man sett att dessa nätverk kan aktiveras genom elektrisk stimulering av ryggmärgen nedanför skadeområdet, respektive med hjälp av farmakologisk stimulering, en effekt som dock avtar efter en tid.

- Man har länge trott att en ryggmärgsskada inte kan påverkas. Vi har nu sett att de posturala nätverken kan aktiveras spinalt trots att de på grund av skadan blivit avskurna från hjärnan. Men effekten är som sagt svag, och läkemedlet har olika effekt beroende på om det rör sig om ett akut eller kroniskt tillstånd.

Gruppen har emellertid nyligen upptäckt att regelbunden medicinering med ett serotonininnehållande läkemedel, alternativt elektrisk stimulering av ryggmärgen, i kombination med postural träning kan leda till långvarig förändring av de spinala nätverken. Detta i sin tur leder till förbättrade posturala reflexer.

Tidigare dog de flesta som drabbades av en allvarlig ryggmärgsskada. Men de nya forskningsrönen tyder på att många ryggmärgsskadade på sikt ska kunna leva ett förhållandevis bra liv, säger Tatiana Deliagina.

- Nya metoder kommer att göra det möjligt för många ryggmärgsskadade att kunna gå lite respektive vistas i sin hemmiljö, inte fullständigt förbättrade naturligtvis, men på sikt kommer många att kunna få partiell rörlighet. Forskningen kommer att få betydelse även för andra patientgrupper som har störningar i balanskontrollsystemet, exempelvis personer som drabbats av stroke.

Text: Eva Cederquist, publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2010

Om forskningsämnet

Postural kontroll, den mekanism som reglerar balansen och som gör att vi kan hålla oss upprätta, styrs via centrala nervsystemet. Tatiana Deliagina studerar de neuronala mekanismerna bakom postural kontroll, hur dessa påverkas av ryggmärgsskador samt faktorerna bakom försöken till återhämtning av posturala funktioner. Dessa försämras kraftigt vid en ryggmärgsskada. Men hon har visat att ryggmärgen innehåller posturala nätverk som bidrar till att stabilisera kroppen samt faktorer som kan aktivera dessa nätverk nedanför skadeområdet och förbättra de posturala reflexerna vid akuta och kroniska ryggmärgsskador.

Länkar

NeurologiNeurovetenskapProfessor