В течение десятилетий господствовало представление, что нейроны, однажды поврежденные или разрушенные, не подлежат регенерации. Это утверждение определяло подходы к изучению и терапии травм головного мозга. Тем не менее, многие пациенты после таких происшествий частично или полностью восстанавливают утраченные функции. Возникает закономерный вопрос: если нейроны не могут вырасти заново, каким образом происходит это восстановление?
Новое исследование, опубликованное в журнале JNeurosci, предлагает неожиданное объяснение. Команда Афанасиоса Александридиса и его коллег из Университета Джонса Хопкинса использовала мышей для изучения процессов, происходящих в зрительной системе после черепно-мозговой травмы. Зрительная система включает клетки глаза, передающие информацию в мозг, что обеспечивает зрение. Повреждения этой системы могут нарушать связь между глазом и мозгом, приводя к проблемам со зрением.
После травмы исследователи тщательно отслеживали связи между клетками глаза и нейронами мозга. Вместо повсеместного роста новых клеток они обнаружили нечто иное: выжившие клетки начали адаптироваться. Эти клетки отращивали дополнительные отростки, что позволяло им устанавливать больше связей с нейронами мозга, чем до повреждения. Этот процесс, известный как «спраутинг» (sprouting), помогал компенсировать потери клеток. Со временем количество связей между глазом и мозгом возвращалось к уровням, аналогичным до травмы.
Важно отметить, что восстановленные связи были не только структурными. Измерения активности мозга показали, что новые пути функционировали правильно и эффективно передавали сигналы. Практически это означает, что зрительная система могла снова работать, несмотря на перенесенные повреждения.
Однако исследование выявило значительные различия между самцами и самками мышей. В то время как самцы демонстрировали выраженное восстановление благодаря компенсаторному спраутингу, самки восстанавливались медленнее или не полностью. Связи между глазом и мозгом у самок не всегда возвращались к дотравматическим уровням.
По словам авторов, эти результаты указывают на механизм восстановления, который по-разному проявляется в зависимости от пола. Как объясняет Александридис, «мы не ожидали увидеть половые различия, но это согласуется с клиническими наблюдениями на людях. Женщины чаще испытывают длительные симптомы после сотрясения или травмы мозга, чем мужчины. Понимание механизма лежащего в основе наблюдаемого нами роста отростков – и того, что задерживает или предотвращает его у самок – в конечном итоге может указать на стратегии для ускорения восстановления после травматических или иных форм нейронных повреждений».
Исследовательская группа планирует продолжить изучение причин, по которым этот процесс восстановления различается у самок и самцов. Выявляя биологические факторы, влияющие на нейронное восстановление, учёные надеются найти новые способы улучшения заживления после травм мозга, включая сотрясения и другие виды повреждений.
