Время восстановления нервных клеток. Восстанавливаются ли клетки(нейроны) головного мозга. Миграция стволовых клеток в организме

Нынешнее время упоминается, как век исследований мозга. Одной из наиболее интересных тем в области научных исследований этого органа стала способность мозга изменять свои структурные и функциональные свойства в качестве ответа на опыт человека, полученный в течение всей жизни. В большей части истории нейрофизиологи полагали, что основная мозговая структура предопределяется до рождения, и единственные изменения, которые могут в ней произойти, являются дегенеративными, результатами болезней, травм (сотрясений, ЧМТ). Современные ученые направили исследования на восстановление мозга. К каким выводам они пришли? Мозг восстанавливается или нет?

Результаты исследований

Два основных открытия были сделаны учеными, занимающимися нейронными сетями и исследованиями человеческого мозга. Исследование, опубликованное в Cell Stem Cell, сообщают, что японские врачи начали культивировать мозг человека. Журнал Science представил материал о том, как химически удалось предотвратить разрушение путем стимулирования регенерации (обновления) мозговой и спинной нейронной сети.

– это структурная единица нервной ткани, под микроскопом напоминающая тело со щупальцами. Задача нейрона – прием и обработка информации.

Японцы исходили из клеток головного мозга, которые путем соответствующего культивирования размножили в десятикратном размере и обогатили в соответствии со строением мозга человеческого эмбриона. Было также обнаружено, что в возникших частичках мозгового вещества, размер которых составляет 1-2 мм, спонтанно возникает нервная активность, измеряемая в электромагнитных импульсах. Ученые из города Кобе полагают, что в перспективе станет возможным создавать структуры мозговой ткани, которые могут быть имплантированы вместо частей, поврежденных болезнью (ишемическим инсультом, рассеянным склерозом и др.) или травмой.

Мозговые нейроны не способны регенерироваться, как их собратья в нервных окончаниях. Другой способ спасения поврежденных частей головного или спинного мозга (повреждения часто приводят к серьезным последствиям, в т.ч. параличу, коме) заключается в активации возможности регенерации в обоих основных органах нервной системы. В экспериментах на мышах команда, возглавляемая доктором Че Кьяном, работающая в Гарвардской медицинской школе в Бостоне, смогла получить ответ на вопрос, восстанавливаются ли клетки мозга, повлияв на процесс химически. У мышей ученые методом генной инженерии стимулировали высвобождение вещества mTOR, которое отвечает на регенерацию нейронов. Оно присутствует у новорожденного, но разрушается у взрослого человека, особенно после травм. Благодаря этому процессу ученым удалось восстановить почти половину поврежденного зрительного нерва за короткое время (2 недели). Было зарегистрировано даже формирование новых аксонов.

Че Кьян подвел итог: «Мы знали, что после окончания развития сети перестают расти из-за генетических механизмов. Мы считаем, что один из этих механизмов также может восстановить регенерацию, остановить отмирание после травм».

Достижения в области неотложной медицины обеспечили больше выживших пациентов с повреждением головного мозга. Сегодня известно, что мозг взрослого человека способен перестроить свои функциональные связи, создавая новые, изменять физиологические параметры. Это явление называют нейропластичностью, оно стало основой метода лечения заболеваний различного происхождения.

Меньше клеток отмирает и больше формируется у аутистов. Можно сказать, что аутизм, как ни парадоксально, – это расстройство, благотворно воздействующее на мозг.

Гиппокамп и восстановление мозга

Согласно последним данным, человеческий мозг содержит около 85 млрд. нервных клеток (нейронов). Известно, что в течение жизни происходит постепенная потеря этих клеток (они начинают гибнуть около 30-летнего возраста).

Одно из первых исследований, вызвавших интерес к пластичности мозга среди непрофессионалов, провела Элеонор Магуайр из Университетского колледжа Лондона. Она обнаружила, что у лондонских таксистов гораздо более развитый гиппокамп, чем у водителей автобусов. Гиппокамп – это мозговая часть, ответственная, среди прочего, за восприятие пространства. Учитывая тот факт, что водители такси должны помнить много названий улиц, их размещение и связь, родилось предположение, что это изменение вызвано тренировкой в пространственной ориентации, которой водителям автобусов не хватает.

Проблема этого исследования заключается в том, что оно не отличает врожденную и приобретенную функцию. В этом контексте интересные результаты предоставили исследования скрипачей, установившие, что эти музыканты имеют гораздо большую поверхность моторической (двигательной) коры, относящейся к пальцам левой руки. Это соответствует тому, что при игре на скрипке каждый палец левой руки должен сделать самостоятельное движение. При этом на правой руке все пальцы работают совместно. Против возражения о возможности генетической предрасположенности выступает факт, что разница между организацией левого и правого полушария прямо пропорциональна возрасту, когда музыканты начали играть на скрипке.

Реорганизация коры головного мозга наблюдалась также у людей с врожденными зрительными или слуховыми дефектами. Согласно принципу «use it or loose it» (использовать или потерять), незадействованную кору головного мозга может использовать другая функция. Области, первоначально предназначенные для обработки зрительных или слуховых стимулов, лишаются их, а их пространство используется для других функций, например, тактильных. Реорганизация – это результат роста длинных отростков нейронов, аксонов. После травмы головы с поражением мозга нейронные соединения могут быть восстановлены или заменены новыми соединениями, которые компенсируют потерянную функцию другой частью мозга.

Один из величайших сюрпризов последнего времени – открытие того, что взрослый мозг может в некоторых областях создавать совершенно новые нейроны из стволовых клеток, а на этот процесс влияет человеческий опыт.

Нейрогенез

Информация, не известная широкой общественности, заключается в том, что мозг на протяжении всей жизни создает новые клетки. Это явление называется нейрогенезом.

Человеческий мозг состоит из многих частей (но клеточное обновление происходит не во всех). Нейрогенез наблюдается в месте, отвечающем за обонятельные ощущения, и в гиппокампе, играющем важную роль в качестве памяти.

Эксперты также обнаружили, что новые клетки производит и поврежденный мозг. Доказательства более высокого нейрогенеза во время болезни представил новозеландский Университет Окленда, исследовавший людей с болезнью Хантингтона, при которой снижаются умственные способности человека, проявляются нескоординированные движения. Создание новых нейронов было наиболее интенсивным в максимально пораженных тканях. К сожалению, для подавления болезни этого недостаточно. Выявление условий, при которых происходит этот процесс, и его стимулирование может привести к лечению болезни Хантингтона или Паркинсона путем трансплантации стволовых клеток в пораженные участки мозга.

В изучении нейропластичности мозга медицинская наука делает первые шаги. Следующий шаг – точное описание условий, при которых происходят его изменения, определение конкретного влияния на отдельные функции в жизни человека. Для понятия и использования знаний о нейропластичности необходим также анализ генов, связанных с ростом аксонов или нейронов из стволовых клеток.

Важность нейрогенеза

По последним оценкам, ежедневно в гиппокампе производятся около 700 новых клеток головного мозга. На первый взгляд это количество не кажется большим, но создание каждого нового нейрона очень важно, особенно, для психологического состояния человека. Если происходит прекращение формирования новых клеток, начинает проявляться , психоз. Восстановление нейронов головного мозга актуально для обучения, памяти, интеллекта (изучение определенных мест, ориентация в пространстве, качество воспоминаний).

Недавние научные исследования показали, что улучшить производство новых клеток мозга можно самостоятельно, т.е. в домашних условиях. Какие виды деятельности оказывают положительное воздействие на формирование нейронов?

Производство нейронов увеличивает:

обучение;
секс;
тренировка когнитивных функций;
мнемотехники;
физическая активность (значительная помощь);
питание (регулярное питание, более длительные паузы между приемами пищи)
витамин Р (флавоноиды);
омега-3 (также хороший антидепрессант).

Производство нейронов уменьшает:

стресс;
депрессия;
отсутствие сна;
питание, богатое насыщенными жирами;
наркоз, применяемый по время операции;
алкоголь;
наркотики (особенно, Амфетамин);
курение;
возраст (с возрастом нейрогенез продолжается, но замедляется).

Нейроны могут погибать при ряде заболеваний:

эпилепсия – гибель клеток происходит во время приступа;
шейный остеохондроз – нейроны отмирают из-за нарушения кровообращения;
гидроцефалия;
энцефалопатия;
рассеянный склероз;
болезнь Паркинсона – заболевание, характерное расстройством подвижности ног, рук, мозжечковыми признаками (из-за поражения миндалевидного тела);
– заболевание, приводящее к деменции, расстройству речевых функций (из-за повреждения речевых рецепторов).

Нейроны могут временно перестать обновляться при приеме некоторых лекарств от рака. Поэтому после лечения онкологии фармацевтическими препаратами люди страдают от депрессии. После восстановление нейрогенеза депрессия исчезает.

Можно с уверенностью утверждать, что образование новых мозговых клеток у здоровых людей происходит естественным образом. Однако, ускорится или замедлится процесс, во многом зависит от самого человека.

Что поддерживает создание новых нейронов?

В дополнение к возможности самообновления мозг постоянно меняется, адаптируется к внешней среде, оптимизируя свою деятельность в соответствии с жизненными условиями человека. В случае травмы, сильной интоксикации ядами, медикаментами, микроинсульта, происходит нарушение кровообращения (уменьшается приток крови к мозгу), развивается гипоксия (кислородное голодание), из пораженных областей функции могут передаться неповрежденным сегментам, из одного полушария в другое. Так человек способен научиться новым вещам, создать новые привычки в любом возрасте.

На мозг влияет повседневная жизнь, способы действий, постоянные привычки. Для максимального проявления его чудесных способностей необходима активность, стимулирование мозговой деятельности всеми возможными способами.

Электростимуляция

Целенаправленная электростимуляция поддерживает содействие нейронов в определенном центре. Это неинвазивная, немедикаментозная терапия, выполняемая посредством проведения низкого тока через электроды, расположенные на голове. Электростимуляция способна вернуть мозговую активность и восстановить нейроны, избирательно активируя защитные механизмы в мозге, вызывая повышенное выделение эндорфинов, серотонина.

Физическая активность

Физическая активность и процесс нейрогенеза тесно связаны. С увеличением частоты сердечных сокращений и кровотока через сосуды при физических нагрузках увеличиваются уровни факторов, стимулирующих нейрогенез. Физическая активность также способствует выщелачиванию эндорфинов, уменьшению гормонов стресса (особенно кортизола). В то же время повышается уровень тестостерона, что также способствует нейрогенезу.

Для предотвращения негативных последствий старения, как тела, так и мозга, физическая активность – отличный выбор. Она сочетают в себе обе указанные цели. Не обязательно поднимать гантели или делать упражнения в фитнес-центре. Достаточно регулярной энергичной ходьбы, плавания, танцев, велоспорта. Эти действия укрепляют ослабленные мышцы, улучшают кровообращение, умственные способности.

Любое действие, направленное на снижение напряжения, стресса, способствует нейрогенезу. Выберите активность, соответствующую вашим предпочтениям.

Свежесть ума

Есть много способов, как восстановить нейроны, сохраняя свежий, острый ум. Помочь в этом могут различные действия:

чтение – читайте каждый день; чтение заставляет думать, искать связи, поддерживает воображение, вызывает интерес ко всему, включая другие возможные виды умственной деятельности;
изучение или развитие знания иностранного языка;
игра на музыкальном инструменте, прослушивание музыки, пение;
критическое восприятие реальности, изучение и поиск истины;
открытость всему новому, чувствительность к окружающей среде, общение с людьми, путешествия, открытие природы и мира, новые интересы и увлечения.

Недооцененный и вместе с тем эффективный метод поддержки мозговой деятельности – ручное письмо. Оно поддерживает память, развивает воображение, активизирует мозговые центры, координируя движение мышц, участвующих в процессе письма (до 500). Другое преимущество ручного письма – сохранение эластичности, подвижности суставов, мышц кисти, координация тонкой моторики.

Питание

В связи с рассматриваемой темой, надо сказать, что человеческий мозг на 70% состоит из жира. Жир – это часть каждой клетки тела, в т.ч. мозговой ткани, где в форме миелина представляет собой изоляцию, окружающую нервные окончания. Мозговые клетки создают его из сахара, т.е. не ждут поступления жира из пищи. Но важно употреблять здоровые жиры, не способствующие возникновению и развитию воспаления. Пользу здоровью приносят, прежде всего, жиры, содержащие омега-3.

Многие люди, слыша слово «жир», невольно вздрагивают. В попытках сохранить стройную талию, они покупают обезжиренные продукты. Эта пища нездорова, часто даже вредна, потому что жир заменяется сахаром или другими ингредиентами.

Исключение жира из рациона – ошибка. Его ограничение должно быть строго избирательным. Гидрогенизированные жиры, содержащиеся в маргаринах, промышленно обработанных пищевых продуктах, вредны для организма. Ненасыщенные жирные кислоты, наоборот, полезны. Без жира организм неспособен поглощать витамины A, D, E, K. Они растворимы только в жире, имеющие большое значение для мозговой активности. Но нужны также насыщенные жиры, содержащиеся в животных источниках (яйца, сливочное масло, сыр).

Низкокалорийное питание – это хорошо, но оно должно быть разнообразным, сбалансированным. Известно, что мозг потребляет много энергии. Обеспечьте ее утром. Овсяные хлопья с йогуртом и ложкой меда – идеальный вариант завтрака.

Как восстановить мозг с помощью продуктов и народных средств:

Куркума. Куркумин влияет на нейрогенез, увеличивает проявление нейропатического фактора, необходимого для ряда неврологических функций.
Черника. Содержащиеся в чернике флавоноиды стимулируют рост новых нейронов, улучшают распознавательные функции мозга.
Зеленый чай. Этот напиток содержит EGCG (эпигаллокатехин галлат), способствующий росту новых нейронов головного мозга.
Брахми. Клинические исследования, изучающие влияние на функции мозга растения брахми (бакопа Монье) показали, что через 12 недель использования у добровольцев значительно улучшилось словесное обучение, память, повысилась скорость обработки полученной информации.

Солнце. Здоровое воздействие солнечных лучей на тело – 10-15 минут в день. Это способствует формированию витамина D, влияет на секрецию серотонина, рост мозговых факторов, непосредственно воздействующих на нейрогенез.
Сон. Его достаток или недостаток существенно влияют на деятельность мозга. Отсутствие сна вызывает ингибирование нейрогенеза в гиппокампе, нарушает баланс гормонов, уменьшает степень мыслительной деятельности.
Секс. Половая активность увеличивает секрецию гормонов счастья, эндорфинов, уменьшает беспокойство, напряжение, стресс, способствует нейрогенезу.

Положительные воздействия медитации на человеческий мозг и здоровье в целом научно задокументированы. Неоднократно доказано, что регулярная медитация приводит к росту серого вещества в нескольких областях мозга, включая гиппокамп.

Медитация стимулирует развитие определенных познавательных способностей, особенно внимания, памяти, концентрации.
Медитация улучшает понимание реальности, сосредоточение на настоящем, препятствует обременению ума страхами прошлого или будущего.
Во время медитации мозг работает в другом ритме. В первых фазах возникает повышенная активность, что проявляется более высокой амплитудой α-волн. В процессе медитации (в ходе следующих фаз) возникают δ-волны, связанные с регенерацией тела, реабилитацией после болезней.
Медитация, проводимая вечером, стимулирует мозг, увеличивая производство мелатонина, что является частью процесса нейрогенеза. Тело расслабляется.

Моноатомное золото

Ормус, моноатомное (одноатомное) золото часто ассоциируется с увеличением интеллекта, общим здоровьем мозга. Дэвид Хадсон, открывший ормус и начавший его анализ, сказал, что вещество способно восстановить тело на генетическом уровне. Профессионалы, которые занимаются ормусом, также утверждают, что моноатомное золото может исправить ошибки ДНК и даже активировать «спящую» ДНК.

Чего не делать?

Психическое здоровье (по словам специалистов) более важно, чем само физическое состояние. Итак, как поддержать функцию мозга? Прежде всего, надо знать, что ему вредит.

Загрязненный воздух

Мозг потребляет значительное количество кислорода, необходимого для его правильной работы. Но современный человек постоянно подвергается воздействию загрязненного воздуха (выхлопы транспортных средств, пыль от промышленного производства). У людей из более крупных городов возникают частые головные боли, кратковременные расстройства памяти. Более длительное вдыхание загрязненного воздуха вызывает постоянные изменения в мозге.

Алкоголь и сигареты

Как показывают новые исследования, в дополнение к возникновению рака, сердечных заболеваний и ряда других проблем со здоровьем, алкоголь и никотин могут нарушить функционирование мозга.

В противовес алкоголю, никотиновые соединения не повреждают мозговые клетки непосредственно, но приводят к другим неврологическим расстройствам, в т.ч. к рассеянному склерозу. Долгосрочное потребление алкоголя, длительные запои, кроме «белой горячки» вызывают химический дисбаланс, приводящий к структурным нарушениям. Было показано, что у алкоголиков уменьшается объем черепа.

Недостаток сна

Тело, включая мозг, максимально восстанавливается во время сна. Длительный дефицит сна может нанести ущерб важнейшему органу. Тело не успевает создавать новые нейроны, а старые теряют способность взаимодействовать с нервными клетками. При бессоннице, вызванной перенапряжением, лучше выпить таблетку снотворного.

Релаксация для нейронов

На голове есть несколько точек, стимулирующих перенапряженную нервную систему. Поместите пальцы обеих рук чуть выше ушей, осторожно массируйте кожу, создавая легкое давление. То же самое сделайте на верхней части головы. Наконец помассируйте виски и жевательные мышцы на щеках.

Не закрывайте голову

И одна интересная вещь. Тот факт, что мозг нуждается в достаточном количестве кислорода, объяснен выше. Но знаете ли вы, что с этим могут иметь проблемы дети? Им нравится прятаться под одеялом, часто так засыпая. Во время сна увеличивается количество выдыхаемого углекислого газа. Это снижает уровень кислорода, что нарушает правильное функционирование мозга.

Это относится и к взрослым. Во время сна обеспечьте достаточный запас свежего воздуха.

Измените мозг

Выводы ученых значительны для всех. Исследования показывают, что люди любого возраста могут изучать новые вещи, формировать новые привычки. То, чему мы учимся в жизни, кем себя окружаем, что и как решаем делать, как думаем, определяет, кто мы, какое у нас видение мира. Чем более человек открыт новым стимулам и знаниям, тем больше он развивает свой мозг.

,
врач-невролог, топ-блогер ЖЖ

Говорят, нервные клетки не восстанавливаются. Они гибнут и гибнут от , пока наконец не достигнут критического количества. Тогда-то и наступает старческий маразм.

Люди, которые поддерживают это убеждение, всеми силами стараются избежать стресса, а значит, любых изменений в жизни, будь то смена работы, переезд, незапланированное путешествие или второе образование. И напрасно. Потому что нервные клетки у взрослого человека восстанавливаются. Но для этого нужны определенные условия.

Нейрогенез, или образование новых нервных клеток, происходит у взрослых в гиппокампе – области мозга, которая отвечает за память. Предполагают, что новенькие нейроны могут появляться и в зоне, ответственной за планирование, принятие решений и волевые акты, – префронтальной коре. Это революционное открытие опровергло прежнюю теорию, что мозг взрослого человека способен только формировать новые связи между имеющимися нервными клетками. И немедленно создало почву для коммерческих спекуляций.

Актовегин, кортексин, церебролизин – все эти лекарства очень популярны в России и отчего-то никому не известны за ее пределами. Производители утверждают, что они-де, эти препараты, помогают образованию новых нервных клеток на месте погибших от инсульта, травмы или иной болезни. Приводят как доказательство два с половиной исследования, сделанных «на коленке», и «бесценный опыт многих тысяч врачей и пациентов». На самом деле все эти лекарства – просто маркетинговый пшик. Они не приводят и не могут приводить к появлению новых нейронов. Несмотря на это, перечисленные выше препараты продолжают активно назначаться врачами и применяться пациентами. И беда даже не в использовании «фуфломицинов», а в том, что многие не подозревают, что мозг и в самом деле может создавать новые нервные клетки.

Обогащенная среда

Исследователи поместили одну группу мышей в пустую клетку, добавив лишь самое необходимое – воду, корм и подстилку из соломы. А другую группу грызунов отправили в клетки формата «все включено» с подвесными качелями, колесом, лабиринтами и другими любопытными штуками. Через некоторое время выяснилось, что мозг мышей из первой группы остался без изменений. А вот у грызунов из клеток «все включено» начали появляться новые нейроны. Причем активнее всего нейрогенез шел у тех мышей, которые каждый день крутили лапками колесо, то есть были физически активны.

Что значит обогащенная среда для человека? Это не только «смена декораций», поездки и путешествия. К новизне непременно должна добавляться сложность, то есть необходимость исследовать, приспосабливаться. Новые люди тоже часть обогащенной среды, и общение с ними, установление социальных связей также помогает появлению новых нервных клеток в мозге.

Физическая активность

Любая регулярная физическая активность, будь то уборка дома или велопрогулка по парку, стимулирует появление новых нервных клеток. Мозг – «рачительная хозяюшка». Появление в нем новых нейронов будет происходить только тогда, когда это обосновано, а именно – в незнакомой обстановке и при условии, что человек настроен выжить, то есть двигается и исследует, а не лежит и предается меланхолическим мыслям.

Поэтому движение – отличное лекарство от стресса. Физическая активность нейтрализует действие гормона стресса кортизола (он вызывает гибель нервных клеток) и приносит человеку уверенность, спокойствие и новые идеи по преодолению сложной жизненной ситуации.

Работа интеллекта

Исследования показывают, что обучение еще один эффективный способ увеличить количество нервных клеток в мозге. Однако учиться – еще не значит чему-то научиться, и это имеет принципиальное значение для появления новых нервных клеток.

Когда человек начинает осваивать какой-то новый навык, у него повышается выживаемость нейронов в области мозга, ответственной за память. Да, нервные клетки погибают не только от стресса. Запоминание, обретение нового опыта связано с противоположным процессом – забыванием, устранением ненужной информации. Мозг с этой целью «выключает» из работы старые нейроны. Это естественный цикл, который происходит даже тогда, когда человек спокоен, доволен жизнью и счастлив. Обучение новому помогает выживать старым нейронам, но никак не влияет на появление новых. Чтобы появлялись новые нервные клетки, человеку необходимо использовать на практике полученные знания, повторять полученную информацию.

Поэтому для появления новых нервных клеток недостаточно просто посетить мастер-класс по скетчингу. Понадобится регулярно что-то рисовать, используя полученные знания. Оптимально сочетать это занятие с прогулками на природе: физическая активность в сочетании с обучением дает наилучшие результаты.

Антидепрессанты

Феномен появления новых нервных клеток у взрослых людей был неожиданно для исследователей выявлен у тех пациентов, которые принимали… антидепрессанты! Выяснилось, что больные, вынужденные принимать эти препараты, не только начинали лучше противостоять стрессу, но и обнаруживали улучшение краткосрочной памяти. Однако чтобы получить такие обнадеживающие результаты, в экспериментах требовалась длительная терапия антидепрессантами. В то время как «лечение» физической активностью в сочетании с обогащенной средой действовало куда быстрее.

Некоторые исследователи предполагают, что в основе депрессии вовсе не дефицит серотонина и других нейромедиаторов, как принято считать в научной среде на сегодняшний момент. По мере выздоровления у человека с депрессией обнаруживается увеличение количества нейронов в гиппокампе – области мозга, отвечающей за память. Это может означать, что гибель нервных клеток и есть причина депрессии. А значит, и возможности лечения расширяются (не исключено также, что в эту сферу исследований подтянутся производители «фуфломицинов» и начнут советовать лечить ими депрессию).

Психотерапия

Исследователи предполагают, что психотерапия может благотворно влиять на количество нейронов в мозге. Это связывают с тем, что человек учится активно противостоять стрессу, а также предполагают, что психотерапия – та же обогащенная социальная среда, которая дает возможность «прокачать» мозг благодаря факторам новизны и сложности, о которых упоминалось выше.

У людей, которые перенесли психологическое или физическое насилие, после чего развилось посттравматическое стрессовое расстройство, обнаруживалось уменьшение объема гиппокампа. У них происходила массовая гибель нервных клеток в этой области. Исследователи сделали предположение, что есть возможность предотвратить проблему. Экспериментальные данные показали: если в течение месяца после травмирующего воздействия пострадавший работает с психотерапевтом, уменьшения объема гиппокампа не происходит. Далее «волшебное окно» закрывается, и хотя психотерапия в дальнейшем помогает пациенту, но не влияет на гибель нервных клеток в мозге. Это связывают с механизмами формирования долговременной памяти: после того как ее следы оформлены, «ларчик» с пережитым травматичным опытом «захлопывается» и влиять на эти воспоминания и запустившийся процесс гибели нервных клеток становится практически невозможно. Остается работать с тем, что есть, – с эмоциями пациента.

Появление новых нейронов и увеличение числа связей между ними у взрослых – это секрет счастливой старости с сохранением нормального интеллекта. Поэтому не стоит верить в то, что нервные клетки не восстанавливаются, а значит, надо жить с тем, что осталось от мозга после многочисленных стрессов, которым мы подвергаемся ежедневно. Намного разумнее осознанно работать над увеличением численности собственных нервных клеток. Благо, корня мандрагоры или слез единорога для этого не потребуется.

Мозг новорожденного младенца содержит 100 миллиардов нервных клеток - нейронов. Считается, что их количество остается неизменным в течение всей жизни. По мере взросления человека и развития его интеллекта увеличивается не число нейронов, а число и сложность соединений между ними. Гибель нервных клеток в результате болезни или травмы невосполнима - человек теряет способность думать, чувствовать, говорить, двигаться - в зависимости от того, какие части мозга повреждены. Поэтому и бытует выражение: "нервные клетки не восстанавливаются".

На вопрос: можно ли восстановить поврежденную нервную ткань? - наука долгое время отвечала отрицательно. Однако исследования академика Российской академии естественных наук, члена Международных институтов эмбриологии и биологии развития Льва Владимировича Полежаева свидетельствуют о другом: в некоторых условиях нервные клетки могут быть восстановлены.

Академик Л. ПОЛЕЖАЕВ.

Загадки нейронов

Медикам давно известно, что при повреждении разных отделов мозга у человека нервные клетки (нейроны) теряют способность проводить электрические импульсы. Кроме того, при травмах мозга нейроны сильно изменяются: их многочисленные ветвистые отростки, принимающие и передающие нервные импульсы, исчезают, клетки сморщиваются и уменьшаются в размере. После такого превращения нейроны уже не способны выполнять свою главную работу в организме. А не работают нервные клетки - нет и мышления, эмоций, сложных проявлений психической жизни человека. Поэтому травмирование нервной ткани, особенно в головном мозге, и приводит к непоправимым последствиям. Это касается не только человека, но и млекопитающих.

А как обстоит дело с другими животными - у всех ли нервная ткань не восстанавливается после повреждения? Оказывается, у рыб, тритонов, аксолотлей, саламандр, лягушек и ящериц нервные клетки мозга способны к восстановлению.

Почему же у одних животных нервная ткань обладает способностью к регенерации, а у других нет? И так ли это на самом деле? Этот вопрос долгие годы занимал умы ученых.

Что такое, вообще, восстановление нервной ткани? Это либо появление новых нервных клеток, которые возьмут на себя функции погибших нейронов, либо возвращение изменившихся в результате травмы нервных клеток в исходное рабочее состояние.

Источником восстановления нервной ткани могут стать еще не развитые клетки глубоких слоев мозга. Они превращаются в так называемые нейробласты - предшественники нервных клеток, а затем уже - в нейроны. Это явление обнаружил в 1967 году немецкий исследователь В. Кирше - сначала у лягушек и аксолотлей, а потом еще и у крыс.

Был замечен и другой путь: после повреждения мозга сохранившиеся нервные клетки светлеют, внутри них формируются два ядра, далее разделяется пополам цитоплазма, и в результате этого разделения получается два нейрона. Так появляются новые нервные клетки. Российский биолог И. Рампан, работавший в Институте мозга, в 1956 году первым открыл именно такой способ восстановления нервной ткани у крыс, собак, волков и других видов животных.

В 1981-1985 годах американский исследователь Ф. Ноттебом обнаружил, что сходные процессы протекают у поющих самцов канареек. У них сильно увеличиваются области мозга, отвечающие за пение - как оказалось, за счет того, что в этих областях появляются новые нейроны.

В 70-е годы в Киевском и Саратовском университетах, в Московском медицинском институте исследователи изучали крыс и собак с повреждениями различных участков мозга. Под микроскопом удалось проследить, как по краям раны нервные клетки размножаются и появляются новые нейроны. Однако нервная ткань в области травмы полностью не восстанавливалась. Напрашивался вопрос: нельзя ли как-то стимулировать процесс деления клеток и тем самым вызвать появление новых нейронов?

Трансплантация нервной ткани
Ученые пытались решить проблему восстановления нервной ткани таким путем - пересадить нервную ткань, взятую от взрослых млекопитающих, в головной мозг других животных того же вида. Но эти попытки не привели к успеху - пересаженная ткань рассасывалась. В 1962-1963 годах автор статьи и его сотрудница Э. Н. Карнаухова пошли другим путем - они осуществили пересадку кусочка мозга от одной крысы к другой, используя для трансплантации растертую, бесклеточную нервную ткань. Опыт оказался удачным - ткань мозга у животных восстановилась.

В 70-е годы во многих странах мира стали проводить пересадки в головной мозг нервной ткани не взрослых животных, а зародышей. При этом эмбриональная нервная ткань не отторгалась, а приживлялась, развивалась и соединялась с нервными клетками мозга хозяина, то есть чувствовала себя как дома. Этот парадоксаль ный факт исследователи объяснили тем, что эмбриональная ткань более устойчива, чем взрослая.

Кроме того, у этого метода были и другие преимущества - кусочек эмбриональной ткани не отторгался при трансплантации. Почему? Все дело в том, что ткань мозга отделена от остальной внутренней среды организма так называемым гематоэнцефалическим барьером. Этот барьер не пропускает в мозг крупные молекулы и клетки из других частей тела. Гематоэнцефалический барьер состоит из плотно сомкнутых клеток внутренней части тонких кровеносных сосудов мозга. Нарушенный во время пересадки нервной ткани гематоэнцефалический барьер через некоторое время восстанавливается. Все, что расположено внутри барьера - в том числе и пересаженный кусочек эмбриональной нервной ткани, - организм считает "своим". Этот кусочек оказывается как бы в привилегированном положении. Поэтому иммунные клетки, обычно способствующие отторжению всего чужеродного, на этот кусочек не реагируют, и он успешно приживается в мозге. Пересаженные нейроны своими отростками соединяются с отростками нейронов хозяина и буквально врастают в тонкую и сложную структуру коры головного мозга.

Важную роль играет и такой факт: при трансплантации из разрушенной нервной ткани и хозяина, и трансплантата выделяются продукты распада нервной ткани. Они каким-то образом омолаживают нервную ткань хозяина. В результате мозг практически полностью восстанавливается.

Этот метод пересадки нервной ткани стал быстро распространяться в разных странах мира. Оказалось, что трансплантацию нервной ткани можно осуществлять и у людей. Так появилась возможность лечить некоторые неврологические и психические заболевания.

Например, при болезни Паркинсона у больного разрушается особый отдел мозга - черная субстанция. В ней вырабатывается вещество - дофамин, которое у здоровых людей передается по нервным отросткам в соседнюю часть мозга и осуществляет регуляцию разнообразных движений. При болезни Паркинсона этот процесс нарушается. Человек не может совершать целенаправленные движения, руки его дрожат, тело постепенно теряет подвижность.

Сегодня с помощью эмбриональной трансплантации в Швеции, Мексике, США, на Кубе прооперирова но уже несколько сотен пациентов с болезнью Паркинсона. Они вновь обрели способность двигаться, а некоторые вернулись к работе.

Пересадка эмбриональной нервной ткани в область раны может помочь и при тяжелых травмах головы. Такая работа проводится сейчас в Институте нейрохирургии в Киеве, которым руководит академик А. П. Ромоданов, и в некоторых американских клиниках.

С помощью эмбриональной трансплантации нервной ткани удалось улучшить состояние пациентов с так называемой болезнью Гентингтона, при которой человек не может контролировать свои движения. Это связано с нарушением работы некоторых частей мозга. После трансплантации эмбриональной нервной ткани в пораженную область больной постепенно обретает контроль над своими движениями.

Возможно, что медикам удастся с помощью пересадки нервной ткани улучшить память и познаватель ные способности тех пациентов, чей мозг разрушен болезнью Альцгеймера.

Нейроны могут восстанавливаться
В лаборатории экспериментальной нейрогенетики Института общей генетики им. Н. И. Вавилова АН СССР несколько лет проводили опыты на животных, чтобы установить причины гибели нервных клеток и понять возможности их восстановления. Автор статьи и его сотрудники обнаружили, что в условиях острого кислородного голодания некоторые нейроны сморщивались или растворялись, остальные же как-то боролись с нехваткой кислорода. Однако при этом в нейронах резко снижалась выработка белка и нуклеиновых кислот, и клетки теряли способность проводить нервные импульсы.

После кислородного голодания в головной мозг крыс пересаживали кусочек эмбриональной нервной ткани. Трансплантаты успешно приживлялись. Отростки их нейронов соединялись с отростками нейронов мозга хозяина. Исследователи обнаружили, что этот процесс как-то усиливают продукты распада нервной ткани, которые выделяются при операции. По-видимому, именно они стимулировали регенерацию нервных клеток. Благодаря каким-то веществам, содержащимся в разрушенной нервной ткани, сморщенные и уменьшившиеся в размере нейроны постепенно восстанавливали свой обычный внешний вид. В них начиналась активная выработка биологически важных молекул, и клетки снова становились способными проводить нервные импульсы.

Какой же именно продукт распада нервной ткани мозга дает толчок регенерации нервных клеток? Поиски постепенно привели к выводу: наиболее важна информационная РНК ("дублер" молекулы наследственности ДНК). На основе этой молекулы в клетке из аминокислот синтезируются специфические белки. Введение в мозг этой РНК привело к полному восстановлению изменившихся после кислородного голодания нервных клеток. Поведение животных после инъекции РНК было таким же, как у их здоровых собратьев.

Гораздо удобнее было бы вводить РНК в кровеносные сосуды животных. Но сделать это оказалось непросто - крупные молекулы не проходили сквозь гематоэнцефалический барьер. Однако проницаемость барьера можно регулировать, например, с помощью инъекции раствора соли. Если таким путем временно раскрыть гематоэнцефалический барьер, а потом сделать инъекцию РНК, то молекула РНК достигнет цели.

Автор статьи вместе с химиком-органиком из Института судебной психиатрии В. П. Чехониным решили усовершенствовать метод. Они соединили РНК с поверхност ноактивным веществом, которое служило как бы "буксиром" и позволило крупным молекулам РНК пройти в мозг. В 1993 году опыты увенчались успехом. С помощью электронной микроскопии удалось проследить, как клетки капилляров мозга как бы "заглатыва ют" и затем выбрасывают в мозг РНК.

Таким образом, был разработан метод регенерации нервной ткани, совершенно безопасный, безвредный и очень простой. Есть надежда, что этот метод даст в руки врачам оружие против тяжелых психических болезней, которые сегодня считаются неизлечимыми. Однако для применения этих разработок в клинике требуется, согласно указаниям Минздрава России и Фармкомитета, провести проверку препарата на мутагенность, канцерогенность и токсичность. Проверка займет 2-3 года. К сожалению, в настоящее время экспериментальная работа приостановлена: нет финансирования. Между тем эта работа имеет огромное значение, так как больных шизофренией, старческим слабоумием, маниакально-депрессивным психозом в нашей стране немало. Во многих случаях врачи бессильны что-либо сделать, а больные медленно погибают.

Литература

Полежаев Л. В., Александрова М. А. Трансплантация ткани мозга в норме и патологии . М., 1986.

Полежаев Л. В. и др. Трансплантация ткани мозга в биологии и медицине . М., 1993.

Полежаев Л. Трансплантация лечит мозг. "Наука и жизнь" № 5, 1989.

Нейроны и мозг

В головном мозге человека и млекопитающих ученые выделяют области и ядра - плотные скопления нейронов. Различают также кору мозга и подкорковые области. Все эти участки мозга состоят из нейронов и связаны между собой отростками нейронов. Каждый нейрон имеет один аксон - длинный отросток и множество дендритов - коротких отростков. Специфические соединения между нейронами называются синапсами. Нейроны окружены клетками другого рода - глиоцитами. Они играют роль поддерживающих и питающих нейроны клеток. Нейроны легко повреждаются, очень ранимы: через 5-10 минут после того, как перестал поступать кислород, они погибают.

Словарик к статье

Нейроны - нервные клетки.

Гематоэнцефалический барьер - структура из клеток внутренней части капилляров мозга, которая не пропускает в мозг крупные молекулы и клетки из других частей тела.

Синапс - особое соединение нервных клеток.

Гипоксия - нехватка кислорода.

Трансплантат - кусочек ткани, который пересаживается другому животному (реципиенту).

РНК - молекула, дублирующая наследственную информацию и служащая основой для синтеза белков.

Дата публикации или обновления 25.03.2017

Так восстанавливаются ли нервные клетки

В журнале «Наука и жизнь» (№ 2, 1982 г.) был опубликован ответ доктора биологических наук Б. Медникова на вопрос читателя В. Сигала: восстанавливаются ли нервные клетки и почему в процессе эволюции не выработалась их регенерация.

Ответ Б. Медиикова, касающийся деления нейронов, вызвал новые вопросы читателей.

Публикуем выступления доктора биологических наук Б. Медникова, профессора Г. Коблова, высказывающего свою точку зрения, ие совпадающую с мнением большинства ученых, и доктора биологических наук Н. Косицына.

Доктор биологических наук Б. Медников

Ответ на письмо читателя В. Сигала неожиданно вызвал бурную читательскую реакцию. Авторы писем, на мой взгляд, смешивают два разных процесса. Первый из них - восстановление нервных связей, и именно он и интересует читателей с травмами нервной системы (Ритуальные услуги).

Нервные связи даже в таких тяжелых случаях, как разрыв нерва, перелом позвоночника, могут полностью или частично восстановиться, но не за счет деления нервных клеток. Эти связи восстанавливаются путем разрастания отростков нервных клеток, которые в конце концов могут перекрыть разрыв, или же миграцией самих нервных клеток. Разрастание отростков происходит за счет увеличения концентрации особого белка - фактора роста нервов. К сожалению, этот чудодейственный белок пока не используется в клинике по простой причине: медики еще не научились локализовать его действие там, где это необходимо (здесь аналогия со многими антибиотиками, которые исправно убивают раковые клетки, но не щадят и здоровых).

Нервные клетки - одни из самых подвижных клеток нашего организма, они могут двигаться с места на место. Клетки-мигранты могут перекрывать поврежденное место нерва, восстанавливая связь. Этот процесс порой сбивает с толку исследователей. Они обнаруживают нервные клетки там, где их не должно быть, и считают, что открыли процесс деления - второй, которым интересуются читатели.

Доктор биологических наук профессор Г. Коблов пишет, что я исхожу из не оправдавшей себя теории о невозможности деления нейронов, которая якобы основана на исследовании нервных клеток, взятых у трупов, в культуре. Это неверно.

В культуре клетки могут себя вести иначе, чем в организме: неделящиеся могут начать делиться и наоборот.

Потеря нервными клетками способности к делению строго доказана определением митотического индекса - отношения делящихся клеток на срезе ткани к их общему числу. Чем больше клеток с оформленными хромосомами, тем активнее восстанавливается ткань.

Второе неопровержимое доказательство того, что нейроны не делятся, - отсутствие в нервных клетках синтеза ДНК. Чтобы клетка разделилась, количество ДНК должно возрасти вдвое.

Делящиеся клетки при этом активно включают предшественник ДНК - меченый радиоактивным изотопомтимидин, поэтому их легко обнаружить. Нервные клетки включают лишь ничтожное количество тимидина, которое идет на «ремонтные работы» - репарацию (исправление) повреждений ДНК, а не на ее репликацию.

Из этого, конечно, не следует, что нервные клетки потеряли способность к делению безвозвратно. Возможны случаи, когда эта способность восстанавливается - как же в противном случае возникали бы опухоли мозга? Но мы еще не знаем деталей этого явления. Быть может, злокачественными становятся не «взрослые», дифференцированные нервные клетки, а незрелые, еще не потерявшие способность к митозу.

Часть их может сохраняться в нервном ткани со времени развития эмбриона.

Итак, восстанавливаются ли нервные пути после повреждения? Да, во многих случаях это происходит, и медициной разработан целый комплекс процедур, ускоряющий этот процесс. Но восстановление связи происходит отнюдь не за счет деления нейронов. То, что дифференцированные, зрелые нейроны теряют способность к делению, - непреложный факт.

Доктор биологических наук, профессор Г. Коблов (г. Саратов)

В ответе Б. Медникова восстановление понимается как замещение. На самом деле термин «восстановление» предполагает восстановление структуры нервной клетки - нейрона - после повреждения. Наиболее часто повреждаются его отростки. Большой клинический и экспериментальный материал показывает, что отростки (особенно периферические) при подходящих условиях, преодолевая значительные расстояния, успешно регенерируют с восстановлением функции. Так, например, происходит восстановление чувствительности перерезанного нерва. При образовании на пути регинерирующих волокон грубого рубца, препятствующего росту, восстановления функции не произойдет, если последующим вмешательством не будут созданы необходимые условия.

В ответе читателю В. Сигалу Медников исходит из не оправдавшей себя теории о невозможности деления нейронов. Эта теория основана на исследовании нервных клеток спинного и головного мозга человека через 24 - 48 часов после его смерти.

Мертвые клетки, конечно, не делятся. Нервные клетки головного и спинного мозга весьма чувствительны к остановке дыхания или кровообращения, и часть их в этих условиях начинает отмирать уже через 5 - 10 минут. Чувствителен и процесс деления - он быстро прекращается. При исследовании свежего материала (это возможно только на животных) деление нервных клеток описано многократно - в различных участках нервной системы теплокровных животных: кролик, кошка, морская свинка, белая мышь.

Деление нейронов происходит и при небольших - ограниченных повреждениях коры мозга. При обширных повреждениях или удалении коры неизбежно грубое нарушение кровоснабжения, к чему так чувствительны нервные клетки. Сопровождающая нервные элементы так называемая глиальная ткань менее чувствительна, и на месте повреждения быстро формируется глиальный рубец.

Все это препятствует (пока!) восстановлению структуры.

На вопрос, возможно ли замещение выпавшего (погибшего) нейрона или группы нейронов), Б. Медников дает отрицательный ответ, основываясь на том, что с выпавшим (погибшим) нейроном утеряны «адреса» связей погибшего нейрона с другими. Это тоже нельзя признать верным. Положение нейронов и характер их связей в нервной системе весьма разнообразны.

В нервной системе имеются длинные связи (например, от клеток коры мозга к клеткам концевого отдела спинного мозга) и короткие связи - когда «адресат» (или «адресаты») расположен рядом или на небольшом расстоянии. Нейроны, образующие короткие связи, объединяют группу рядом или вблизи лежащих нейронов. Они составляют почти половину общего числа нейронов центральной нервной системы.

В сетчатке глаза человека оставшиеся без связи нейроны располагаются рядом, их отделяют доли миллиметров - десятки микрон, и отыскать их нетрудно. Деление нейронов после травмы описано еще в конце XIX века и не отрицается и ныне.

В узлах нервных сплетений, лежащих внутри стенки органа (так называемых интрамуральных), как, например, в сердце и особенно в стенке органов пищеварительного тракта, нервные клетки располагаются рядом, вблизи структур, на которых они образуют окончания, это облегчает поиск «адресата». Особенно интересно, что лишенные нервных связей участки - «адресаты» - оказываются весьма беспокойными и нервные волокна (отростки клеток) растут направленно к денервированным участкам (структурам).

Отысканию денервированных структур способствует и то, что пути-дороги, по которым ранее к ним шли нервные волокна, длительно сохраняются, и, как показывает опыт, по ним и прорастаюновые волокна, проделывая нередко длительный путь.

Доктор биологических наук Н. Косицын, Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР

Вопрос читателя В. Сигала касается проблемы восстановления и регенерации нервных клеток и может быть истолкован с двух позиций: восстановления и регенерации отдельных частей нервных клеток, утраченных вследствие патологии; восстановления полностью погибших нервных клеток за счет деления сохранившихся.

В своем ответе Б. Медников не затронул первого положения, поэтому профессор Г. Коблов прав, утверждая, что процесс регенерации, или восстановления, частей нервных клеток однозначно доказан как в эксперименте, так и в клинике.

Особенно это касается регенерации поврежденных аксонов (отростков нервной клетки), их окончаний, рецепторных окончаний.

Бесспорен и факт деления глиальных клеток, которые в совокупности составляют большую часть мозга.

Вопрос же о делении нервных клеток в норме до сих пор остается открытым, и в данном случае доводы Б. Медникова, отрицающие деление нервных клеток (особенно в центральной нервной системе), логичны и убедительны.

Хотя при патологических процессах (при раке, туберкулезе и т. д.) и при экстремальных воздействиях можно наблюдать атипичное деление нейронов. Профессор Г. Коблов - давний сторонник положения о делении нервных клеток. Однако его собственные данные и цитируемые им по этому поводу литературные сведения не являются бесспорными н убедительными.

Возникшее недоразумение по вопросу о возможностях регенерации аксонов нервных клеток и восстановления их связей по прежним «адресам», о которых пишет профессор Г. Коблов,- следствие неправильно понятого им примера с адресной книжкой, приведенного Б. Медниковым, где утерянную страницу с конкретными адресами нельзя заменить любой другой страницей. Эта дискуссия связана с нечеткостью вопроса читателя, и в силу этого - одностороннего ответа Б. Медникова, а также с императивным толкованием проблемы деления нервных клеток профессором Г. Кобловым.