Если подать электрический ток в поясничный отдел спинного мозга, можно восстановить двигательную активность при параличе — это биологи выяснили пару лет назад. А теперь они разобрались в биологических принципах, которые за этим стоят. Они создали мышиную модель травмы спинного мозга и терапевтическую систему стимуляции и механической поддержки веса тела при ходьбе. Ученые создали целый атлас клеток, основанный на экспрессии их генов и расположении в спинном мозге. Для этого биологи использовали секвенирование РНК в каждом из ядер клеток отдельно (snRNA-seq) и нанесли результаты секвенирования на проекцию спинного мозга. Так они выделили 36 субпопуляций, основанных на работе маркерных генов. Чтобы выделить субпопуляцию, принимающую участие в реабилитации, биологи использовали метод приоритезации. Алгоритм машинного обучения Augur выделил в построенном атласе те нейроны, экспрессия которых больше всего менялась при реабилитации. Оказалось, что есть группа нейронов, которая меняет свою экспрессию в ответ на все параметры терапии. Эти клетки экспрессировали маркеры Vsx2 и Hoxa10 и принадлежали к группе возбуждающих интернейронов. Их назвали по этим генам и происхождению из спинного мозга — SCVsx2::Hoxa10. Далее исследователи искусственно подавили активность клеток и проверили, как это повлияло на движения. Оказалось, что эта субпопуляция не нужна для ходьбы здорового животного — ее отключение не повлияло на нее. А вот для восстановления при терапии электростимуляцией клетки SCVsx2::Hoxa10 оказались критически важны.