Нейропластичність: Невролог пояснює, як мозок відновлюється після травм

Завдяки “нейропластичності” ваш мозок може кардинально перепрограмувати себе після серйозних ушкоджень.

Деякі тварини мають неймовірні регенеративні здібності, відрощуючи нові ноги та хвости замість втрачених. Риби та саламандри навіть можуть вирощувати нові клітини мозку, щоб відновити пошкоджені ділянки мозку. У ссавців, однак, наша здатність до регенерації більш обмежена, особливо в тому, що стосується мозку.

“Нижчі хребетні тварини продовжують успішно замінювати нейрони протягом усього свого життя, а ссавці – ні”, – пояснює Джеймс Фосетт, нейробіолог з Кембриджського університету. “Ми припиняємо створювати нові нейрони ще до народження, практично, за винятком однієї або двох невеликих частин нервової системи”.

Це означає, що в той час, як ми можемо відновити поріз на шкірі, виростивши нові клітини шкіри, ми не можемо відновитися після травми мозку таким же чином. Натомість, єдиним варіантом для нашого мозку є робота з існуючими нейронами – клітинами, які несуть всю інформацію, необхідну для того, щоб ми могли мислити, рухатися і виконувати наші звичайні функції організму.

Якщо одна-дві клітини мозку виходять з ладу, це зазвичай не є проблемою, але наслідки серйозної черепно-мозкової травми залежать від типу та місця травми, а також від того, скільки нейронів було втрачено.

До певної міри те, що залишилося, може бути ремодельоване – мозок має те, що ми називаємо “нейропластичністю”. Уявіть собі, що ваш мозок – це Google Maps або інший планувальник маршрутів. Якщо одну з доріг на найкоротшому маршруті перекопали, Google Maps знайде вам інший шлях, навіть якщо він займе трохи більше часу.

Так само, оскільки кожна клітина мозку має тисячі різних зв’язків, ваш мозок здатний до досить значної перенаправлення своїх сигналів, каже Марк Ешлі, генеральний директор американського Центру нейро-навичок, який допомагає пацієнтам відновлюватися після травм головного та спинного мозку. “Ми можемо втратити одну чи дві магістралі, або кілька магістралей, але теоретично ми можемо знайти інші магістралі”.

Це означає, що коли мозок травмований, він може спробувати обійти пошкоджені клітини, утворюючи нові зв’язки між нейронами, щоб керувати втраченими функціями. Нейропластичні процеси також відбуваються, коли ми вчимося новим навичкам, але при серйозній черепно-мозковій травмі це може призвести до драматичного ремоделювання, аж до того, що цілі функції будуть передані іншим відділам мозку – слух, наприклад, може бути перебраний на себе зоровою корою, і навпаки.

Нейропластичність залежить від самих нервових клітин, а також допоміжних клітин, так званих гліальних клітин, які допомагають створювати нові зв’язки і відновлювати мієлін – захисну оболонку навколо нервового волокна, що прискорює передачу нервових імпульсів.

Нервові волокна (аксони), які передають сигнали, також мають певну здатність проростати новими відгалуженнями, коли основна частина нервової клітини залишається неушкодженою. Однак, як пояснює Фосетт, регенерація нервових волокон, які були перерізані, як при типовій травмі спинного мозку, обмежена утворенням рубцевої тканини, яка перешкоджає відростанню, і нормальними змінами під час дозрівання, які зупиняють регенерацію аксонів.

“Існує певна генетична програма, яка супроводжує дозрівання і вимикає регенерацію“, – каже Фосетт. Його команда дослідників досягла певних успіхів у регенерації аксонів у спинному мозку мишей і щурів, але у людей волокна набагато довші і їх складніше відновити.

Реабілітаційні програми зосереджені на отриманні максимальної користі від природної нейропластичності мозку і можуть включати до 17 годин терапії на день – чим інтенсивніше, тим краще, каже Ешлі, оскільки цей постійний “попит на функцію” спонукає мозок перебудовуватися, щоб відповісти на нього.

Однак наше розуміння мозку досить обмежене, тому спроби передбачити, як пацієнт одужає на основі зображень мозку, можуть бути марними. “Я прийняв ідею, що ранні прогнози одужання набагато частіше помилкові, ніж правильні”, – каже Ешлі, який додає, що часто буває “приємно здивований” тим, чого можна досягти, маючи доступ до правильного лікування.

*Ця стаття вперше з’явилася у 370-му випуску журналу BBC Science Focus