التحفيز المغناطيسي الخيطي المغلق المُحاكَى يعزز استعادة الوظيفة وتجدد المحاور العصبية بعد إصابة الحبل الشوكي

مساعدة العمود المصاب على «التحدث» مع الدماغ مجددًا

غالبًا ما تعني إصابة الحبل الشوكي فقدانًا مفاجئًا للحركة والاستقلالية، مع خيارات قليلة لاستعادة الوظيفة. تبحث هذه الدراسة في طريقة غير جراحية لـ«تدريب» المسارات العصبية المتضررة على العودة للعمل باستخدام نبضات مغناطيسية مُوقّتة ومطبقة خارج الجسم. من خلال مزامنة تحفيز الدماغ والأعصاب الشوكية السفلية في الفئران، يظهر الباحثون أنه من الممكن ليس فقط تحسين المشي ولكن أيضًا إعادة نمو ألياف عصبية رئيسية عبر نسيج الحبل الشوكي المصاب.

نوع جديد من العلاج المغناطيسي المقترن

طور الفريق ما أطلقوا عليه التحفيز المغناطيسي الخيطي المُحاكَى، أو SCMS. بدلًا من تحفيز الدماغ فقط أو الأعصاب الشوكية فقط، يقدّم SCMS نبضات إلى طرفَي مسار الحركة في تسلسل زمني محكم. يجلس ملف واحد فوق المنطقة الحركية في الدماغ التي ترسل الإشارات أسفل الحبل الشوكي، بينما يستهدف ملف ثانٍ جذر عصب قرب أسفل الظهر يحمل معلومات حسية إلى أعلى. من خلال ملاءمة توقيت هذين المدخلين مع سرعة التوصيل العصبي الطبيعية، يهدف SCMS إلى تقليد الحوار الطبيعي ذهابًا وإيابًا بين الدماغ والطرفين الذي يتعطّل بعد الإصابة.

اختبار استعادة الحركة في الفئران

لمعرفة ما إذا كان هذا التوجه قادرًا على استعادة الوظيفة، أحدث الباحثون إصابات دقيقة في الحبل الشوكي للفئران وقارنوا ثلاث مجموعات: حيوانات مصابة بلا علاج، وحيوانات تتلقى تحفيزًا مغناطيسيًا نمطيًا يركز على الدماغ، وحيوانات تتلقى بروتوكول SCMS الجديد. على مدى ستة أسابيع، صوّروا الفئران أثناء المشي واستخدموا برنامج تحليل مشية مفصّلًا لتتبع نمط الخطوات، والتوازن، والسرعة. كما سجلوا النشاط الكهربائي من عضلات الساق وفحصوا نسيج العضلات تحت المجهر. أظهرت الفئران المعالجة بـSCMS تنسيقًا أفضل بكثير للأطراف الخلفية، ورفعًا أعلى للقدم، ووضعية أكثر تماثلًا، وانقباضات عضلية أقوى وأكثر تكرارًا مقارنة بالحيوانات غير المعالجة أو المعالجة بالتحفيز القشري فقط. كانت عضلاتهم في حالة تهتك أقل، وأكثر مواقع الاتصال الخاصة بالعصب والعضلة — ما يُسمى الوصلات العصبية العضلية — قد عادت إلى وضعها الكامل.

تتبع الإشارات عبر الحبل الشوكي المصاب

قد يأتي تحسّن المشي من مصادر متعددة، لذلك قاس الفريق مباشرة مدى نجاح انتقال الإشارات عبر الحبل الشوكي التالف. باستخدام ألياف بصرية مزروعة ومستشعرات كالسيوم فلورية تضيء عند نشاط الخلايا العصبية، تتبعوا النشاط في خلايا الدماغ التي ترسل أوامر الحركة وفي مناطق الحبل الشوكي حيث تصل هذه الأوامر. في الفئران غير المعالجة أو تلك المُنشطة للدماغ فقط، انخفضت قوة الإشارة بشدة بعد الإصابة. على العكس، أظهرت الفئران المعالجة بـSCMS تنشيطًا أقوى بكثير في كلٍ من القشرة الحركية وفي محاور المسار القشري الشوكي أسفل موضع الإصابة. أكدت الاختبارات الكهربائية أن الردود الناجمة عن التحفيز الحركي سافرت بمزيد من الموثوقية من الدماغ إلى عضلات الساق فقط عندما طُبق SCMS، ما يشير إلى أن الطريق الرئيسي للحركة — المسار القشري الشوكي — قد أُعيد بناؤه جزئيًا.

إعادة نمو الألياف العصبية وإعادة بناء الدوائر

للتحقق من وجود تجدد فعلي للألياف العصبية، عيّن العلماء محاور المسار القشري الشوكي بعلامة فلورية وفحصوا الحبال الشوكية المصابة. في معظم الفئران المصابة، توقّفت هذه الألياف فجأة عند حدود الندبة ولم تعبر النسيج أسفل الآفة. في الحيوانات المعالجة بـSCMS، مع ذلك، نمت بعض المحاور عبر الندبة وامتدت حتى حوالي مليمترين بعد الإصابة، وهو إنجاز ملحوظ في نسيج الجهاز العصبي المركزي لدى البالغين حيث يكون التجدد محدودًا عادةً. شكّلت هذه الألياف المتجددة اتصالات مع خلايا شوكية «وسيطة» محددة تشارك في التحكم بالحركة واتصلت نحو العضلات، مما يدل على أن SCMS ساعد في إعادة بناء دوائر حسية-حركية وظيفية بدلاً من نمو عشوائي فقط.

تشغيل برامج إصلاحية ذاتية في العصب

أخيرًا، سأل الباحثون أي برامج إصلاح داخلية تُفعّل في الحبل الشوكي. جمعوا قياسات واسعة النطاق لنشاط الجينات والبروتينات والجزيئات الصغيرة في نسيج من فئران معالجة وغير معالجة. عبر أنواع البيانات الثلاث، برز مسار واحد: مسار متعلق بالأيض والتحكم في النمو يتركز حول الإنزيم AMPK وشركائه CREB وBDNF. عزّز SCMS هذا المسار وزاد مستويات BDNF، العامل المعروف بدعمه لبقاء الخلايا العصبية وتمدد المحاور. إن منع أو الفشل في تنشيط مثل هذه المسارات في دراسات أخرى قيد الاستعادة، لذا فإن تفعليها هنا يوفر تفسيرًا معقولًا لكيفية تشجيع التحفيز المغناطيسي المُوقّت للمحاور المتضررة على التجدد وتكوين اتصالات مفيدة.

ماذا قد يعني هذا للبشر

بعبارة بسيطة، تُظهر هذه الدراسة أن نمطًا مصفوفًا بعناية من النبضات المغناطيسية المطبقة على الرأس وأسفل الظهر يمكن أن يساعد الحبل الشوكي المصاب في الفئران على إعادة الاتصال بالدماغ، واستعادة مشية أكثر طبيعية، وحتى إعادة نمو ألياف عصبية حاسمة عبر نسيج ملئ بالندوب. العلاج غير غازي ويستخدم شدة تحفيز مشابهة لتلك التي تُعتبر آمنة في العيادات البشرية. في حين تبقى الكثير من الأبحاث قبل تطبيقه على المرضى — لا سيما لتأكيد السلامة على المدى الطويل والدقة في توصيل الاتصالات الجديدة — يشير SCMS إلى مستقبل قد توجه فيه أجهزة خارجية آليات الإصلاح الذاتية في الجسم لإعادة بناء خطوط الاتصال المقطوعة بعد إصابة الحبل الشوكي.

الاستشهاد: Zhang, L., Xiao, Z., Xia, C. et al. Simulated closed-loop magnetic stimulation promotes function recovery and axonal regeneration in spinal cord injury. Commun Biol 9, 614 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09848-9

الكلمات المفتاحية: إصابة الحبل الشوكي, التحفيز المغناطيسي, تجدد المحور العصبي, المسار القشري الشوكي, إعادة تأهيل عصبي