हमने चूहों में प्रीस्पाइनल मार्ग के माध्यम से द्विपक्षीय ब्रेकियल प्लेक्सस नसों के प्रत्यक्ष एनास्टोमोसिस के प्रोटोकॉल को स्थापित करने के लिए नैदानिक सर्जरी का अनुकरण किया, जो केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र की चोटों के बाद तंत्रिका हस्तांतरण को पार करने पर पुनर्वास के अंतर्निहित तंत्रिका तंत्र के अध्ययन में योगदान देता है।
क्रॉसिंग तंत्रिका स्थानांतरण सर्जरी ब्रेकियल प्लेक्सस एवल्शन चोटों वाले रोगियों में घायल ऊपरी छोरों की मरम्मत के लिए एक शक्तिशाली दृष्टिकोण रहा है। हाल ही में, इस सर्जरी को मस्तिष्क की चोट के नैदानिक उपचार में रचनात्मक रूप से लागू किया गया था और लकवाग्रस्त हाथ के पर्याप्त पुनर्वास को प्राप्त किया गया था। सर्जरी के बाद इस कार्यात्मक वसूली से पता चलता है कि परिधीय सेंसरिमोटर हस्तक्षेप मस्तिष्क क्षति के बाद समारोह के नुकसान की भरपाई के लिए गहन न्यूरोप्लास्टी को प्रेरित करता है; हालांकि, अंतर्निहित तंत्रिका तंत्र को खराब समझा जाता है। इसलिए, एक आकस्मिक नैदानिक पशु मॉडल की आवश्यकता है। यहां, हमने चूहों में प्रीस्पाइनल मार्ग के माध्यम से द्विपक्षीय ब्रेकियल प्लेक्सस नसों के प्रत्यक्ष एनास्टोमोसिस के प्रोटोकॉल को स्थापित करने के लिए नैदानिक सर्जरी का अनुकरण किया। न्यूरोनाटोमिकल, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल और व्यवहार संबंधी प्रयोगों ने यह पहचानने में मदद की कि इन चूहों की स्थानांतरित नसों ने बिगड़ा हुआ फोरलिंब को सफलतापूर्वक बहाल किया और मस्तिष्क की चोट के बाद मोटर रिकवरी में तेजी लाने में योगदान दिया। इसलिए, माउस मॉडल ने केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र की चोटों के बाद तंत्रिका हस्तांतरण को पार करने पर पुनर्वास के अंतर्निहित तंत्रिका तंत्र का खुलासा किया।
ब्रेकियल प्लेक्सस (बीपी) में विभिन्न रीढ़ की हड्डी के खंडों (सी 5-टी 1) के साथ पांच तंत्रिकाएं होती हैं जो हाथ, हाथ और उंगलियों में सनसनी और आंदोलन के लिए जिम्मेदार होती हैं। रीढ़ की हड्डी से इन पांच बीपी नसों के बाहर निकलने के बाद, वे तीन तंत्रिका चड्डी बनाने के लिए विलीन हो जाते हैं: बेहतर (सी 5 और सी 6 के विलय से गठित), औसत दर्जे का (सी 7 से), और अवर (सी 8 और टी 1 की शाखाएं)। गंभीर चोटें, विशेष रूप से यातायात दुर्घटनाओं के कारण, अक्सर बीपी तंत्रिका जड़ों के उच्छेदन का कारण बनती हैं, और इस तरह की शिथिलताका रोगियों पर विनाशकारी प्रभाव पड़ता है। एक शक्तिशाली नैदानिक दृष्टिकोण के रूप में, बीपी 2,3 के स्वस्थ पक्ष में घायल तंत्रिका सिरों को फिर से जोड़कर बीपी को उच्छेदन की चोटों की मरम्मत के लिए तंत्रिका हस्तांतरण सर्जरी को पार करना किया गया है। इस सर्जरी के परिणामस्वरूप घायल हाथों के कार्यात्मक सुधार और रोगियों में दोनों गोलार्द्धों में सेंसरिमोटर कॉर्टेक्स का प्रत्यक्ष पुनर्गठनहोता है। पशु अध्ययन से पता चला है कि तंत्रिका हस्तांतरण5 को पार करने के बाद कॉर्टिकल सर्किट में कठोर पुनर्गठन प्रेरित किया गया था। क्योंकि परिधीय सेंसरिमोटर संशोधन परिपक्व मस्तिष्क की निष्क्रिय प्लास्टिसिटी को पुन: सक्रिय कर सकता है, तंत्रिका स्थानांतरण सर्जरी को पार करना भी मस्तिष्क की चोटों की मरम्मत में काफी क्षमता प्रदर्शित करता है6.
हाल ही में, हमने केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के साथ समस्याओं के लिए एक नई परिधीय तंत्रिका परिवर्तन रणनीति के रूप में तंत्रिका हस्तांतरण को पार करने के रचनात्मक उपयोग की संभावना की पुष्टि की। क्रॉसिंग नर्व ट्रांसफर सर्जरी का एक प्रकार, कॉन्ट्रालेटरल ग्रीवा सातवें तंत्रिका स्थानांतरण (CC7), मस्तिष्क की चोटके बाद रोगी में लकवाग्रस्त पक्ष में गैर-लकवाग्रस्त पक्ष से C7 तंत्रिका को स्थानांतरित करके लकवाग्रस्त हाथ की महत्वपूर्ण कार्यात्मक वसूली प्राप्त करने के लिए लागू किया गया था। इस सर्जिकल ऑपरेशन की एक अनूठी विशेषता यह है कि लकवाग्रस्त ऊपरी छोर के संवेदी और मोटर संकेतों ने “बाएं-दाएं क्रॉसओवर” विस्थापित तंत्रिका के माध्यम से कॉन्ट्रालेशनल गोलार्ध को सूचित किया। विशेष रूप से, CC7 सर्जरी के कारण कार्यात्मक वसूली C7 तंत्रिका द्वारा ही8 द्वारा संक्रमित कार्य तक सीमित नहीं है। इसके अलावा, CC7 सर्जरी का उपयोग न केवल मस्तिष्क पक्षाघात वाले बच्चों के इलाज के लिए किया जा सकता है, बल्कि मध्यम आयु वर्ग और बुजुर्ग स्ट्रोक रोगियों में पुनर्वास प्राप्त करने के लिए भी किया जा सकता है। इसलिए, यह मानने के पर्याप्त कारण हैं कि तंत्रिका हस्तांतरण को पार करने से परिधीय सेंसरिमोटर प्रणाली को संशोधित करके मस्तिष्क क्षति से मोटर वसूली में तेजी लाने के लिए न्यूरोप्लास्टी को उत्तेजित किया जा सकता है।
हालांकि तंत्रिका स्थानांतरण सर्जरी को पार करने से ब्रेकियल प्लेक्सस चोटों (बीपीआई) और मस्तिष्क की चोटों दोनों के नैदानिक उपचार में पर्याप्त पुनर्वास प्राप्त हुआ है, लेकिन इस सर्जरी में अंतर्निहित तंत्रिका तंत्र खराब समझ में आते हैं। नैदानिक विशेषताओं वाले उपयुक्त पशु मॉडल की कमी ने आंतरिक तंत्र के अध्ययन को प्रतिबंधित कर दिया है। परंपरागत रूप से, क्लिनिक में, घाव के विपरीत सी 7 तंत्रिका जड़ को एक तंत्रिका ग्राफ्ट (जैसे, उलनार तंत्रिका, सुरल तंत्रिका, या सैफेनस तंत्रिका) के माध्यम से घायल पक्ष में स्थानांतरित किया जाता है और प्रभावित ब्रेकियल प्लेक्सस (जैसे, माध्यिका तंत्रिका, सी 7 जड़, या निचले ट्रंक) 2,3,9 से जुड़ा होता है। इस सर्जरी के एक अपेक्षाकृत नए संशोधन में अप्रभावित C7 रूट को बिना किसी अंतराल के प्रीस्पाइनल मार्ग के माध्यम से सीधे प्रभावित C7 तंत्रिका में स्थानांतरित किया जाता है, जो एक इष्टतम समाधान7 का सुझाव देता है। वर्तमान में, चूहों सेल-प्रकार विशिष्टता और आनुवंशिक तनाव विविधता में एक लाभ प्रदर्शित करते हैं और न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल तंत्र का अध्ययन करने के लिए अधिक उपयुक्त हैं। इसलिए, नैदानिक सर्जरी चूहों में prespinal मार्ग के माध्यम से द्विपक्षीय C7 तंत्रिका जड़ों के प्रत्यक्ष anastomosis के लिए एक प्रोटोकॉल स्थापित करने के लिए अनुकरण किया गया था और तंत्रिका हस्तांतरण पार करने पर अंतर्निहित तंत्रिका तंत्र के अध्ययन में योगदान दिया.
क्लिनिक में, क्रॉसिंग नर्व ट्रांसफर सर्जरी का उपयोग ब्रेकियल प्लेक्सस एवल्शन चोट वाले रोगियों के इलाज के लिए किया गया है और मस्तिष्क क्षति के बाद, जैसे स्ट्रोक और टीबीआई 7,9,12। विशेष रूप से, मस्तिष्क क्षति एक गंभीर न्यूरोलॉजिकल स्थिति है जो मिर्गी, सेरेब्रल हर्निया और संक्रमण13 सहित कई जटिलताओं को जन्म दे सकती है। एकतरफा मस्तिष्क की चोट वाले सभी रोगी CC7 सर्जरी के लिए उपयुक्त नहीं हैं। सामान्य तौर पर, CC7 सर्जरी केंद्रीय गोलार्ध के रोगियों में पुरानी अवस्था (चोट के बाद 6 महीने) में की गई है ताकि जितना संभव हो सके मस्तिष्क शोफ के प्रभाव से बचा जा सके। मस्तिष्क की चोटों के बाद संज्ञानात्मक हानि और क्वाड्रिप्लेजिया वाले मरीजों को CC7 सर्जरी के इलाज से बाहर रखा गया है।
अधिकांश अध्ययनों ने एक चमड़े के नीचे के दृष्टिकोण और सुरल या उलनार तंत्रिका ग्राफ्ट एनास्टोमोसिस का उपयोग करके विपरीत सी 7 तंत्रिका जड़14,15 को स्थानांतरित करने की सूचना दी है। हालांकि, इस तरह के तरीकों से तंत्रिका पुनर्जनन छह महीने की आवश्यकता है, जो मोटर वसूली प्रक्रिया में बाधा डाल सकते हैं और यहां तक कि संभावित रूप से मस्तिष्क प्लास्टिसिटी14 को प्रभावित कर सकते हैं. पिछले अध्ययनों में, चूहों में contralateral C7 स्थानांतरण किया गया था, और द्विपक्षीय C7 तंत्रिका interpositional autografted sural तंत्रिका के 4 किस्में के माध्यम से इस्तेमाल किया गया था. हालांकि, चूहों में प्रीस्पाइनल मार्ग के माध्यम से सी 7 तंत्रिका स्थानांतरण की कोई रिपोर्ट नहीं मिली है। हमने चूहों में संशोधित प्रीस्पाइनल मार्ग की CC7 सर्जरी की और C7 तंत्रिका स्थानांतरण के बाद कार्यात्मक वसूली के वेग को सत्यापित किया। इस अध्ययन में, प्रीस्पाइनल मार्ग के माध्यम से कॉन्ट्रालेटरल सी 7 तंत्रिका स्थानांतरण ने सर्जरी के एक महीने बाद लकवाग्रस्त अंग समारोह में सुधार किया, जो तंत्रिका ग्राफ्टेड पशु मॉडल के कम वसूली समय को दर्शाता है। इसलिए, यह मॉडल नैदानिक स्थितियों का सटीक अनुकरण कर सकता है और आगे के प्रयोगों की नींव रख सकता है।
तंत्रिका जड़ को कैसे विच्छेदन करें और जोखिम को कम करें सी 7 हस्तांतरण के लिए आवश्यक मुद्दे हैं। मनुष्यों के विपरीत, माउस के ब्रेकियल प्लेक्सस हंसली 5,16 के नीचे छाती में स्थित है। इसलिए, C7 तंत्रिका और रीढ़17 की जड़ के अवलोकन के लिए अनुमति देने के लिए पहुंच रणनीति को बदलना पड़ा। स्टर्नोटॉमी एक सुरक्षित और प्रभावी ऑपरेटिव दृष्टिकोण है और आमतौर पर कार्डियोथोरेसिक सर्जरी18,19 में माउस प्रयोगों में लागू होता है। C6 लैमिना वेंट्राली भी नसों को स्थानांतरित करने में एक बाधा है। इस प्रकार, स्टर्नोटॉमी सर्जरी C7 तंत्रिका जड़ को विच्छेदन करने और स्थानांतरण दूरी को कम करने के लिए C6 लामिना वेंट्राली को अलग करने के लिए की गई थी।
यद्यपि प्रीस्पाइनल मार्ग तंत्रिका हस्तांतरण सर्जरी के प्रत्यक्ष एनास्टोमोसिस की सफलता दर में काफी वृद्धि कर सकता है, लेकिन सभी चूहों को सीधे एनास्टोमोस्ड नहीं किया जा सकता है। यह मुख्य रूप से इन चूहों में शारीरिक अंतर के कारण है। मध्य ट्रंक (C7 तंत्रिका) ऊपरी या निचले ट्रंक के साथ इंटरवर्टेब्रल फोरामेन के बहुत करीब एक स्थान पर विलीन हो जाता है। इस प्रकार, कटाई के लिए उपलब्ध सी 7 नसों की लंबाई अपर्याप्त है। वर्तमान में, एकमात्र दृष्टिकोण तंत्रिका प्रत्यारोपण या चूहों का प्रतिस्थापन है। यह मॉडल आमतौर पर 8 सप्ताह के चूहों (20-25 ग्राम) में नियोजित होता है, क्योंकि चूहे परिपक्व होते हैं और सी 7 तंत्रिकाएं पर्याप्त आकार की होती हैं। यद्यपि यह सर्जिकल प्रोटोकॉल युवा चूहों पर भी लागू होता है, ऑपरेशन की कठिनाई युवा चूहों में काफी बढ़ जाएगी।
TBI + CC7 समूह में चूहों के फोरलिंब मोटर फ़ंक्शन को एक महीने और दो महीने में काफी बढ़ा दिया गया था, यह सुझाव देते हुए कि स्थानांतरित C7 तंत्रिका ने बिगड़ा हुआ फोरलिंब की वसूली में योगदान दिया। कार्यात्मक तंत्रिका वसूली के लिए remyelination महत्वपूर्ण है। पिछले एक अध्ययन से पता चला है कि घायल नसों के माइलिन म्यान एक महीने के बाद पुनर्जीवित होते हैं, इन परिणामोंके अनुरूप 20. यहां, स्थानांतरित तंत्रिका धीरे-धीरे परिपक्व हो गई, जो व्यवहार परीक्षण के अनुरूप थी। तंत्रिका हस्तांतरण के बाद कार्यात्मक वसूली की दर का परीक्षण करने के लिए इलेक्ट्रोमोग्राफी का उपयोग किया गया था। परिणामों ने प्रदर्शित किया कि स्थानांतरित तंत्रिका ने ऑपरेशन के 4 सप्ताह बाद प्रभावित मांसपेशियों को संक्रमित किया। विशेष रूप से, यह अध्ययन तंत्रिका स्थानांतरण सर्जरी को पार करने के बाद प्रत्यक्ष एनास्टोमोसिस के साथ पुनर्वितरण के समय बिंदु को निर्धारित करने वाला पहला है।
सारांश में, हमने चूहों में प्रीस्पाइनल मार्ग के माध्यम से द्विपक्षीय ब्रेकियल प्लेक्सस नसों के प्रत्यक्ष एनास्टोमोसिस के लिए एक प्रोटोकॉल स्थापित करने के लिए नैदानिक सर्जरी का अनुकरण किया और विस्थापित तंत्रिका के कार्य की पुष्टि की। माउस मॉडल ने केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र की चोटों के बाद तंत्रिका हस्तांतरण को पार करने पर पुनर्वास के अंतर्निहित तंत्रिका तंत्र की व्याख्या में योगदान दिया।
The authors have nothing to disclose.
इस काम को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (82071406, 81902296 और 81873766) द्वारा समर्थित किया गया था।
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 |