Хейли Беннетт
Некоторые животные обладают невероятными регенеративными способностями, отращивая новые ноги и хвосты взамен утраченных. Рыбы и саламандры могут даже выращивать новые мозговые клетки, чтобы восстанавливать поврежденные части своего мозга. Однако, как млекопитающие, наши возможности регенерации более ограничены, особенно в том, что касается мозга.
«Низшие позвоночные продолжают успешно заменять нейроны на протяжении всей своей жизни, но млекопитающие этого не делают», — объясняет Джеймс Фосетт, нейробиолог из Кембриджского университета. «Мы прекращаем производить новые нейроны до рождения, по сути, за исключением одной или двух небольших частей нервной системы».
Это означает, что хотя мы можем залечить порез на нашей коже, вырастив новые клетки кожи, мы не можем восстановиться после черепно-мозговой травмы таким же образом. Вместо этого единственный вариант для нашего мозга — работать с существующими нейронами — клетками, которые несут всю информацию, необходимую для того, чтобы мы думали, двигались и выполняли наши обычные телесные функции.
Если в каком-то месте отключается какая-то отдельная клетка мозга, это обычно не является проблемой, но последствия серьезной черепно-мозговой травмы зависят от типа и места повреждения, а также от того, сколько нейронов было потеряно. В какой-то степени то, что осталось, можно переделать — мозг обладает тем, что мы называем «нейропластичностью». Представьте, что ваш мозг — это Google Maps или другой планировщик маршрутов. Если одну из дорог на самом быстром маршруте раскапывают, Google Maps найдет вам другой маршрут, даже если он займет немного больше времени.
Аналогично, поскольку каждая клетка мозга имеет тысячи различных связей, ваш мозг способен к довольно обширному перенаправлению своих сигналов, говорит Марк Эшли, генеральный директор американского Центра нейронавыков, который помогает пациентам восстанавливаться после травм головного и спинного мозга. «Мы можем потерять одну или две автомагистрали, или несколько автомагистралей, но теоретически мы могли бы найти другие автомагистрали».
Это означает, что когда мозг травмирован, он может попытаться обойти поврежденные клетки, формируя новые связи между нейронами, чтобы управлять утраченными функциями. Нейропластические процессы также происходят, когда мы осваиваем новые навыки, но при серьезной травме мозга это может привести к некоторой резкой перестройке, вплоть до того, что целые функции будут переданы в другие части мозга — например, слух может быть передан зрительной коре, и наоборот.
Нейропластичность зависит от самих нервных клеток, а также от вспомогательных клеток, называемых глиальными клетками, которые помогают создавать новые связи и восстанавливать миелин — защитное покрытие нервного волокна, ускоряющее нервные импульсы.
Нервные волокна (аксоны), которые несут сигналы, также имеют некоторую способность к прорастанию новых ветвей, когда основная часть нервной клетки все еще цела. Однако, как объясняет Фосетт, регенерация нервных волокон, которые были перерезаны, как при типичной травме спинного мозга, ограничена образованием рубцовой ткани, которая препятствует повторному росту, и нормальными изменениями во время созревания, которые останавливают их регенерацию аксонов.
«Существует некая генетическая программа, которая идет с созреванием и отключает регенерацию», — говорит Фосетт. Его группа исследователей достигла определенного прогресса в регенерации аксонов в спинном мозге мышей и крыс, но волокна у людей гораздо длиннее и их сложнее отращивать заново.
Программы реабилитации направлены на максимально эффективное использование естественной нейропластичности мозга и могут включать до 17 часов терапии в день. По словам Эшли, чем интенсивнее, тем лучше, поскольку эта постоянная «требованность к функционированию» побуждает мозг перестраиваться, чтобы реагировать.
Однако наше понимание мозга настолько ограничено, что попытки предсказать, как пациент будет выздоравливать, на основе визуализации мозга, могут оказаться бесполезными. «Я принял идею о том, что ранние прогнозы выздоровления с гораздо большей вероятностью будут неверными, чем правильными», — говорит Эшли, добавляя, что он часто «приятно удивлен» тем, чего можно достичь, имея доступ к правильному лечению.
Источник: Science Focus
Перевод с английского
Main photo by Moritz Kindler
Возможно, вам также будет интересно:
Благодарность как биопсихологический хак: Взлом мозга для лучшей жизни
3 мозговых трюка для снижения стресса
Coffee Time journal
Твой журнал на каждый день!
