גירוי מגנטי סגור מדומה מקדם שיקום תפקודי והתחדשות אקסונים בפציעת חוט השדרה

לעזור לחוט השדרה הפגוע לשוחח שוב עם המוח

פציעת חוט השדרה לרוב משמעותה אובדן פתאומי של תנועה ועצמאות, עם מעט אפשרויות לשחזור תפקוד. המחקר הזה בוחן שיטה לא פולשנית ל"להדריך" מסלולי עצב פגועים לחזור לתפקוד על ידי פולסים מגנטיים מתוזמנים בעדינות המועברים מחוץ לגוף. בהתאמת זמנים של גירוי המוח ועצבי עמוד השדרה התחתון בעכברים, מראים החוקרים שניתן לא רק לשפר הליכה אלא גם לחדש סיבים עצביים מרכזיים העוברים דרך רקמת חוט השדרה הפגועה.

סוג חדש של טיפול מגנטי זוגי

הקבוצה פיתחה שיטה שהם קוראים לה גירוי מגנטי סגור מדומה, או SCMS. במקום לגרות רק את המוח או רק את עצבי חוט השדרה, SCMS מספקת פולסים בשני קצות מסלול התנועה בסדר זמנים מדויק. סליל אחד ממוקם מעל אזור המוטורי במוח ששולח פקודות לאורך חוט השדרה, בעוד סליל שני מכוון לשורש עצב קרוב למותניים שסוחב מידע חושי כלפי מעלה. בהתאמת תזמון שתי הקלטות למהירות ההולכה העצבית הטבעית, SCMS מיועדת לחקות את הדו־שיח הרגיל בין המוח לגפיים המופרע לאחר פציעה.

בדיקת שיקום התנועה בעכברים

כדי לבדוק האם הגישה הזו תוכל לשחזר תפקוד, החוקרים יצרו פציעות מדויקות בחוט השדרה של עכברים והשוו שלוש קבוצות: בעלי חיים פגועים ללא טיפול, בעלי חיים שקיבלו גירוי מגנטי סטנדרטי רק למוח, ובעלי חיים שקיבלו את פרוטוקול ה‑SCMS החדש. במשך שישה שבועות צילמו את העכברים בהליכה והשתמשו בתוכנת ניתוח צעד מפורטת למעקב דפוסי צעידה, שיווי משקל ומהירות. הם גם הקליטו פעילות חשמלית משרירי הרגל ובחנו רקמת שריר במיקרוסקופ. עכברים שטופלו ב‑SCMS הראו תאום אחורי טוב משמעותית, הרמת רגל גבוהה יותר, יציבה יותר סימטרית, וכיווצי שריר חזקים ותכופים יותר מאשר בעלי החיים שלא טופלו או אלו שקיבלו גירוי רק למוח. שרירי רגליהם היו פחות מותשים, ויותר מרפסי המגע הייחודיים בין עצב לשריר (המולטי־נוירומי) שוחזרו במלואם.

מעקב אחרי אותות דרך חוט השדרה הפגוע

שיפור בהליכה יכול לנבוע ממקורות רבים, ולכן הקבוצה מדדה ישירות עד כמה האותות עברו דרך חוט השדרה הניזוק. באמצעות סיבים אופטיים מושתלים וחיישני סידן זוהרים שמתמלאים אור כאשר תאים נוירוניים יורים, הם עקבו אחר פעילות בתאי מוח ששולחים פקודות תנועה ובאזורים בחוט השדרה שבהם פקודות אלה מגיעות. בעכברים שלא טופלו או אלו שקיבלו גירוי רק למוח, עוצמת האותות במסלולים אלה ירדה חדה לאחר הפציעה. לעומת זאת, עכברים שטופלו ב‑SCMS הראו הפעלה חזקה יותר הן בקורטקס המוטורי והן באקסונים הקורטיקוספינליים מתחת לאתר הפציעה. בדיקות חשמליות אישרו כי תגובות מעוררות מוטורית נעות בצורה אמינה יותר מהמוח לשרירי הרגל רק כאשר יושם SCMS, מה שמרמז כי ציר התנועה העיקרי — המסלול הקורטיקו‑ספינלי — שוקם חלקית.

הטיית צמיחת סיבי עצב ובניית מעגלים מחדש

כדי לבדוק צמיחה ממשית של סיבי עצב, המדענים תוו אקסונים של המסלול הקורטיקו‑ספינלי עם סימן זוהר ובחנו את חוטי השדרה הפגועים. ברוב העכברים הפגועים, סיבים אלה נעצרו באופן פתאומי בגבול הצלקת ולא חצו אל הרקמה המתחת לפציעה. עם זאת, בבעלי החיים שטופלו ב‑SCMS, חלק מהאקסונים ניצנחו דרך הצלקת והגיעו עד כשתיים מילימטר מעבר לאתר הפציעה — הישג ניכר ברקמת המערכת העצבים המרכזית הבוגרת שבה ההתחדשות בדרך כלל מוגבלת מאוד. סיבים מתחדשים אלה היו בקשר עם נוירונים ספציפיים "ביניים" בחוט השדרה המעורבים בשליטת התנועה והמשיכו לכיוון השרירים, מה שמעיד ש‑SCMS סייע לבנות מחדש מעגלים חושבומוטוריים פונקציונליים ולא רק לגדילה אקראית.

הדלקת תוכניות תיקון פנימיות של העצבים

לבסוף, החוקרים בדקו אילו תוכניות תיקון פנימיות הופעלו בחוט השדרה. הם שילבו מדידות בקנה מידה גדול של פעילות גנים, חלבונים ומולקולות קטנות ברקמה מבעלי חיים שטופלו ולא טופלו. בכל שלוש קבוצות הנתונים צפה נתיב אחד: מסלול מטבולי ובקרת גדילה שמרכזו באנזים AMPK ושותפיו CREB ו‑BDNF. SCMS חיזק מסלול זה והגביר רמות של BDNF, פקטור גדילה עצבי ידוע התומך בהישרדות נוירונים ובהארכת אקסונים. חסימה או כישלון להפעיל מסלולים מסוג זה במחקרים אחרים הגבילו שיקום, לכן ההפעלה כאן מספקת הסבר סביר לאופן שבו גירוי מגנטי מתוזמן יכול לעודד אקסונים פגועים להתחדש ולהקים קשרים מועילים.

מה זה יכול לה משמעות לאנשים

במלים ברורות, עבודה זו מראה כי דפוס מדוד של פולסים מגנטיים המיושם על הראש והגב התחתון יכול לעזור לחוט שדרה פגוע בעכברים להתחבר מחדש למוח, לשקם הליכה נורמלית יותר ואפילו לצמוח שוב סיבי עצב חיוניים דרך רקמה צלקתית. הטיפול הוא לא פולשני ומשתמש בעוצמות גירוי דומות לאלו שכבר נחשבות בטוחות במרפאות אנושיות. למרות שנדרשים עוד מחקרים רבים לפני יישום בבני אדם — במיוחד לאימות בטיחות לטווח הארוך ודיוק החיבורים החדשים — SCMS מצביע על עתיד שבו התקנים חיצוניים עשויים להנחות את מנועי התיקון של הגוף לשקם קווי תקשורת שבורים לאחר פציעת חוט השדרה.

ציטוט: 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

מילות מפתח: פציעת חוט השדרה, גירוי מגנטי, התחדשות אקסונים, מסלול קורטיקו-ספינלי, שיקום נוירולוגי