قمنا بمحاكاة الجراحة السريرية لإنشاء بروتوكول للمفاغرة المباشرة لأعصاب الضفيرة العضدية الثنائية عبر الطريق قبل الشوكي في الفئران ، مما ساهم في دراسة الآليات العصبية الكامنة وراء إعادة التأهيل عند عبور نقل الأعصاب بعد إصابات الجهاز العصبي المركزي والمحيطي.
كانت جراحة نقل العصب المعبر نهجا قويا لإصلاح الأطراف العلوية المصابة في المرضى الذين يعانون من إصابات قلع الضفيرة العضدية. في الآونة الأخيرة ، تم تطبيق هذه الجراحة بشكل خلاق في العلاج السريري لإصابات الدماغ وحققت إعادة تأهيل كبيرة للذراع المشلولة. يشير هذا الانتعاش الوظيفي بعد الجراحة إلى أن التدخل الحسي الحركي المحيطي يحفز المرونة العصبية العميقة للتعويض عن فقدان الوظيفة بعد تلف الدماغ. ومع ذلك ، فإن الآلية العصبية الأساسية غير مفهومة بشكل جيد. لذلك ، مطلوب نموذج حيواني سريري ناشئ. هنا ، قمنا بمحاكاة الجراحة السريرية لإنشاء بروتوكول مفاغرة مباشرة لأعصاب الضفيرة العضدية الثنائية عبر الطريق قبل الشوكي في الفئران. ساعدت التجارب التشريحية العصبية والفيزيولوجية الكهربية والسلوكية في تحديد أن الأعصاب المنقولة لهذه الفئران نجحت في إعادة تعصيب الطرف الأمامي الضعيف وساهمت في تسريع التعافي الحركي بعد إصابة الدماغ. لذلك ، كشف نموذج الفأر عن الآليات العصبية الكامنة وراء إعادة التأهيل عند عبور نقل الأعصاب بعد إصابات الجهاز العصبي المركزي والمحيطي.
تتكون الضفيرة العضدية (BP) من خمسة أعصاب ذات أجزاء مختلفة من العمود الفقري (C5-T1) مسؤولة عن الإحساس والحركة في الذراع واليد والأصابع. بعد خروج هذه الأعصاب الخمسة BP من الحبل الشوكي ، فإنها تندمج لتشكيل ثلاثة جذوع عصبية: العلوي (يتكون من دمج C5 و C6) ، الإنسي (من C7) ، والسفلي (فروع C8 و T1). غالبا ما تؤدي الإصابات الشديدة ، خاصة بسبب حوادث المرور ، إلى قلع جذور الأعصاب BP ، وهذا الخلل الوظيفي له تأثير مدمر على المرضى1. كنهج سريري قوي ، تم إجراء جراحة نقل العصب المتقاطع لإصلاح إصابات قلع ضغط الدم عن طريق إعادة توصيل نهايات العصب المصاب بالجانب الصحي من BP 2,3. تؤدي هذه الجراحة إلى تحسينات وظيفية للأيدي المصابة وإعادة التنظيم المباشر للقشرة الحسية الحركية في نصفي الكرة الأرضية لدى المرضى4. كشفت الدراسات التي أجريت على أن إعادة التنظيم الجذري في الدوائر القشرية قد حدثت بعد عبور نقل العصب5. نظرا لأن التعديل الحسي الحركي المحيطي يمكن أن يعيد تنشيط اللدونة الخاملة للدماغ الناضج ، فإن جراحة نقل الأعصاب المتقاطعة تظهر أيضا إمكانات كبيرة في إصلاح إصابات الدماغ6.
في الآونة الأخيرة ، أكدنا إمكانية الاستخدام الإبداعي لنقل العصب المتقاطع كاستراتيجية جديدة لتغيير الأعصاب الطرفية لمشاكل الجهاز العصبي المركزي. تم تطبيق نوع من جراحة نقل العصب المتقاطع ، نقل العصب السابع العنقي المقابل (CC7) ، لتحقيق انتعاش وظيفي كبير للذراع المشلولة عن طريق نقل العصب C7 من الجانب غير المشلول إلى الجانب المشلول في المريض بعد إصابة الدماغ7. الميزة الفريدة لهذه العملية الجراحية هي أن الإشارات الحسية والحركية للطرف العلوي المشلول تنتقل إلى نصف الكرة المخية من خلال العصب النازح “التقاطع الأيسر الأيمن”. والجدير بالذكر أن التعافي الوظيفي الناجم عن جراحة CC7 لا يقتصر على الوظيفة المعصبة بواسطة العصب C7 نفسه8. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام جراحة CC7 ليس فقط لعلاج الأطفال المصابين بالشلل الدماغي ولكن أيضا لتحقيق إعادة التأهيل في مرضى السكتة الدماغية في منتصف العمر وكبار السن. لذلك ، هناك أسباب كافية للاعتقاد بأن عبور نقل الأعصاب يمكن أن يحفز المرونة العصبية لتسريع التعافي الحركي من تلف الدماغ عن طريق تعديل الجهاز الحسي المحيطي.
على الرغم من أن جراحة نقل العصب المتقاطع قد حققت إعادة تأهيل كبيرة في العلاج السريري لكل من إصابات الضفيرة العضدية (BPI) وإصابات الدماغ ، إلا أن الآليات العصبية الكامنة وراء هذه الجراحة لا تزال غير مفهومة بشكل جيد. أدى عدم وجود نموذج حيواني مناسب يتميز بسمات سريرية إلى تقييد دراسة الآليات الداخلية. تقليديا ، في العيادة ، يتم نقل جذر العصب C7 المقابل للآفة إلى الجانب المصاب من خلال طعم عصبي (على سبيل المثال ، العصب الزندي أو العصب الجداري أو العصب الصافن) ومتصل بالضفيرة العضدية المصابة (على سبيل المثال ، العصب المتوسط ، جذر C7 ، أو الجذع السفلي) 2،3،9. يتضمن التعديل الجديد نسبيا لهذه الجراحة نقل جذر C7 غير المتأثر مباشرة إلى العصب C7 المصاب عبر الطريق قبل الشوكي دون أي فجوة ، مما يشير إلى الحل الأمثل7. حاليا ، تظهر الفئران ميزة في خصوصية نوع الخلية وتنوع السلالة الوراثية وهي أكثر ملاءمة لدراسة الآليات الفسيولوجية العصبية. ومن ثم ، تم محاكاة الجراحة السريرية لإنشاء بروتوكول للمفاغرة المباشرة لجذور الأعصاب C7 الثنائية عبر الطريق قبل الشوكي في الفئران والمساهمة في دراسة الآليات العصبية الكامنة وراء إعادة التأهيل عند عبور نقل الأعصاب.
في العيادة ، تم استخدام جراحة نقل العصب المتقاطع لعلاج المرضى الذين يعانون من إصابة قلع الضفيرة العضدية وبعد تلف الدماغ ، مثل السكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضية7،9،12. والجدير بالذكر أن تلف الدماغ هو حالة عصبية شديدة يمكن أن تؤدي إلى العديد من المضاعفات ، بما في ذلك الصرع والفتق الدماغي والعدوى13. ليس كل المرضى الذين يعانون من إصابات الدماغ من جانب واحد مناسبين لجراحة CC7. بشكل عام ، تم إجراء جراحة CC7 في المرضى الذين يعانون من شلل نصفي مركزي في المرحلة المزمنة (6 أشهر بعد الإصابة) لتجنب تأثير وذمة الدماغ قدر الإمكان. يتم استبعاد المرضى الذين يعانون من ضعف إدراكي وشلل رباعي بعد إصابات الدماغ من علاج جراحة CC7.
أفادت معظم الدراسات باستخدام نهج تحت الجلد ومفاغرة الكسب غير المشروع العصبي الجداري أو الزندي لنقل جذر العصب C7 المقابل14,15. ومع ذلك ، فإن تجديد الأعصاب بهذه الطرق يتطلب ستة أشهر ، مما قد يعيق عملية التعافي الحركي وربما يؤثر على مرونة الدماغ14. في الدراسات السابقة ، تم إجراء نقل C7 المقابل في الفئران ، وتم استخدام العصب C7 الثنائي عبر 4 خيوط من العصب الجداري المطعمة ذاتيا بين الموضعيات. ومع ذلك ، لم تكن هناك تقارير عن نقل العصب C7 عبر الطريق قبل الشوكي في الفئران. أجرينا جراحة CC7 للطريق قبل الشوكي المعدل في الفئران وتحققنا من سرعة التعافي الوظيفي بعد نقل العصب C7. في هذه الدراسة ، أدى نقل العصب C7 المقابل عبر الطريق قبل الشوكي إلى تحسين وظيفة الأطراف المشلولة بعد شهر واحد من الجراحة ، مما يعكس وقتا أقصر للتعافي من النموذج الحيواني المطعمة بالعصب. لذلك ، يمكن لهذا النموذج محاكاة الحالات السريرية بدقة ووضع الأساس لمزيد من التجارب.
كيفية تشريح جذر العصب وتقليل المخاطر هي قضايا أساسية لنقل C7. على عكس البشر ، تقع الضفيرة العضدية للفأر في الصدر أسفل الترقوة 5,16. لذلك ، كان لا بد من تغيير استراتيجية الوصول للسماح بمراقبة جذر العصب C7 والعمود الفقري17. بضع القص هو نهج جراحي آمن وفعال ويتم تطبيقه بشكل شائع في تجارب الفئران في جراحة القلبوالصدر 18,19. الصفيحة البطنية C6 هي أيضا عقبة أمام نقل الأعصاب. وهكذا ، تم إجراء جراحة بضع القص لتشريح جذر العصب C7 وقطع الصفيحة البطنية C6 لتقصير مسافة النقل.
على الرغم من أن الطريق قبل الشوكي يمكن أن يزيد بشكل كبير من معدل نجاح المفاغرة المباشرة لجراحة نقل الأعصاب ، إلا أنه لا يمكن مفاغرة جميع الفئران مباشرة. هذا يرجع أساسا إلى الاختلافات التشريحية في هذه الفئران. يندمج الجذع الأوسط (العصب C7) مع الجذع العلوي أو السفلي في مكان قريب جدا من الثقبة الفقرية. وبالتالي ، فإن طول الأعصاب C7 المتاحة للحصاد غير كاف. حاليا ، النهج الوحيد هو زرع الأعصاب أو استبدال الفئران. يستخدم هذا النموذج عادة في الفئران البالغة من العمر 8 أسابيع (20-25 جم) ، حيث أن الفئران ناضجة وأعصاب C7 ذات حجم مناسب للتعامل معها. على الرغم من أن هذا البروتوكول الجراحي ينطبق أيضا على الفئران الصغيرة ، إلا أن صعوبة العملية ستزداد بشكل كبير في الفئران الأصغر سنا.
زادت الوظيفة الحركية الأمامية للفئران في مجموعة TBI + CC7 بشكل ملحوظ في شهر واحد وشهرين ، مما يشير إلى أن العصب C7 المنقول ساهم في استعادة الطرف الأمامي الضعيف. إعادة الميالين أمر بالغ الأهمية للتعافي العصبي الوظيفي. أظهرت دراسة سابقة أن أغلفة المايلين للأعصاب المصابة تتجدد بعد شهر واحد ، بما يتفق مع هذه النتائج20. هنا ، نضج العصب المنقول تدريجيا ، وهو ما كان متسقا مع الاختبار السلوكي. تم استخدام تخطيط كهربية العضل لمزيد من الاختبار لمعدل الشفاء الوظيفي بعد نقل الأعصاب. أظهرت النتائج أن العصب المنقول عصب العضلات المصابة بعد 4 أسابيع من العملية. والجدير بالذكر أن هذه الدراسة هي الأولى التي تحدد النقطة الزمنية لإعادة التعصيب مع مفاغرة مباشرة بعد عبور جراحة نقل الأعصاب.
باختصار ، قمنا بمحاكاة الجراحة السريرية لإنشاء بروتوكول للمفاغرة المباشرة لأعصاب الضفيرة العضدية الثنائية عبر الطريق قبل الشوكي في الفئران وأكدنا وظيفة العصب النازح. ساهم نموذج الفأر في توضيح الآليات العصبية الكامنة وراء إعادة التأهيل عند عبور نقل الأعصاب بعد إصابات الجهاز العصبي المركزي والمحيطي.
The authors have nothing to disclose.
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82071406 و 81902296 و 81873766).
1 mL syringe | KDL | K-20200808 | |
12-0 nylon sutures | Chenghe | 20082 | |
5-0 silk braided | MERSILK,ETHICON | QK312 | |
75% ethanol | GENERAL-REAGENT | P1762077 | |
Acupuncture needle | Chengzhen | 190420 | Use for making retractors |
Automatic clipper | Codos | CHC-332 | |
C57BL/6N mice | SLAC laboratory (Shanghai) | C57BL/6Slac | |
Electrocautery | Gutta Cutter | SD-GG01 | |
Erythromycin ointment | Baiyunshan | H1007 | |
Iodophor disinfection solution | Lionser | 20190220 | |
Medical tape | Transpore,3M | 1527C-0 | |
Micro needle holder | Chenghe | X006-202003 | |
Micro-forceps | Chenghe | B001-201908 | |
Micro-scissors | 66VT | 1911-2S276 | |
Operating microscope | OLYMPUS | SZX7 | |
Ophthalmic scissor | Chenghe | X041D1251 | |
Pentobarbital sodium | Sigma | 20170608 | |
Plastic infusion tube | KDL | C-20191225 | |
Sterile normal saline | KL | L121021109 | |
Vascular forceps | Jinzhong | J31020 | |
Warming pad | RWD | 69027 |