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.
Часто мы думаем, что у взрослых людей новые нервные клетки не образуются. Это не так. Что влияет на восстановление нейронов, почему для нас это важно и как мы можем улучшить работу мозга - в этой статье.
Немного науки
До 1960-х годов считалось, что мы рождаемся с уже сформированным мозгом, и нейроны в течение жизни не появляются. Американские ученые в 1962 году доказали на крысах , что это не так. А исследования 1998 года подтвердили , что новые клетки образуются и у людей.
Нервные клетки мозга образуются из клеток-предшественниц. Процесс регенерации называется нейрогенез . Не важно, сколько лет человеку - нейрогенез происходит постоянно и в 20 лет, и в 80. Просто у молодых людей быстрее.
Нейроны появляются в гиппокампе - части мозга, ответственной за обучение, эмоции и память; и в субвентикулярной области - она находится вокруг желудочков мозга.
«У взрослых людей ежедневно обновляется до 700 нейронов — подсчитал Йонас Фризен из Каролинского института.
Затем они мигрируют в другие отделы мозга, в которых выполняют свою функцию. Получается, что у каждого человека мозг состоит полностью из новых нервных клеток.
Почему для нас это важно?
Нервные клетки мозга важны для обучения и памяти. Доказано, что если они не генерируются в гиппокампе, то некоторые свойства памяти блокируются. Например, вам становится сложнее ориентироваться в городе.
Важно ещё качество памяти - именно нейроны помогают запоминать информацию и различать похожие воспоминания.
Замедление нейрогенеза может привести к депрессии, снижению внимания и психическим нарушениям.
Если мы хотим иметь крепкую память, хорошее настроение и уменьшить проблемы, связанные со старением - то нужно постоянно поддерживать восстановление нервных клеток мозга.
Они обновляются постоянно, и вы можете как ускорить, так и замедлить этот процесс.
Что замедляет восстановление нервных клеток мозга?
Раковые заболевания
Лучевая терапия, химиотерапия и лекарственные препараты во время лечения раковых заболеваний. В это время клетки перестают делиться, и требуется время, чтобы восстановить функцию нейрогенеза
Стресс
Сильный стресс, депрессия и негативные эмоции тоже уменьшают производство новых нейронов
Недостаток сна
Сон очень важен для всего нашего организма. Пожалуйста, высыпайтесь хорошо и
Возраст
Чем старше человек, тем медленнее формируются нервные клетки в гиппокампе. Поэтому в старости сложнее запоминать новую информацию, и хуже внимание.
Алкоголь
Но есть хорошая новость – красное вино содержит ресвератол, который влияет на нейрогенез положительно. Так что бокал пино-нуар можно себе позволить.
Животные жиры
Пища с высоким количеством насыщенных жиров: мясо, молочные продукты, яйца, масло. Причем масло не только животного происхождения (сливочное), но и пальмовое, кокосовое.
Мягкая пища
Забавный факт, который доказали японцы. Текстура еды важна: пища, которая не требует прожевывания, тоже замедляет нейрогенез.
Что увеличивает скорость восстановления нейронов мозга?
Обучение
Чем больше вы тренируете свой мозг, тем лучше нейрогенез. Поэтому так важно в любом возрасте не переставать учиться чему-то новому. Иностранный язык, игра на гитаре - развивайте любые навыки, какие вам хочется.
Правильное питание
Учёные полагают, что влияние диеты на настроение и здоровье объясняется ролью пищи в нейрогенезе. С корость восстановления клеток мозга увеличивается при ограничении калорий на 20–30%. Разгрузочные дни и короткое голодание тоже положительно влияют на память.
Жирные кислоты Омега-3 увеличивают нейрогенез, и еще снижают депрессию. Они содержатся в жирной рыбе - например, в лососе. Можно принимать Омега-3 отдельно, в виде добавки.
Полезны продукты, содержащие флавоноиды: зелёный чай, какао, абрикосы, персики, земляника, черника, гранат. Кроме этого, можно добавить в рацион витамин Р — аскорутин, рутин.
Физическая активность
Да, ничего нового - чем больше вы двигаетесь, тем лучше работает голова. Бег, фитнес, танцы, секс - хороша любая деятельность, во время которой улучшается кровоснабжение мозга.
Хорошее настроение
Друзья и близкие
Чем крепче ваши социальные связи, тем проще бороться со стрессом, плохим настроение и любыми жизненными проблемами. А значит, у вас будет быстрее происходить регенерация нервных клеток.
Как замедлить старение и улучшить работу мозга?
По теме — посмотрите выступление нейробиолога Сандрин Тюре. С юмором она рассказывает, что влияет на регенерацию нервных клеток.
Если резюмировать - все прописные истины помогают нам дольше оставаться здоровыми и работоспособными. Качественно питайтесь, спите достаточно, дружите с людьми, больше двигайтесь, и не забывайте про секс. Тогда ваши нейроны будут восстанавливаться быстрее - а значит, будет лучше память, внимание и настроение.
Нервная система является самой сложной и мало изученной частью нашего организма. Она состоит из 100 миллиардов клеток – нейронов, и глиальных клеток, которых примерно в 30 раз больше. К нашему времени ученым удалось изучить только 5% нервных клеток. Все остальные пока загадка, которую медики стараются разгадать любыми методами.
Нейрон: строение и функции
Нейрон – главный структурный элемент нервной системы, эволюционировавший с нейроефекторных клеток. Функция нервных клеток заключается в ответе на раздражители сокращением. Это клетки, которые способны передавать информацию с помощью электрического импульса, химическим и механическим путями.
За исполняющими функциями нейроны бывают двигательными, чувствительными и промежуточными. Чувствительные нервные клетки передают информацию от рецепторов в головной мозг, двигательные – к мышечным тканям. Промежуточные нейроны способны выполнять и ту, и другую функции.
Анатомически нейроны состоят из тела и двух типов отростков – аксонов и дендритов. Дендритов зачастую есть несколько, их функция в улавливании сигнала от других нейронов и создании связей между нейронами. Аксоны предназначены для передачи того самого сигнала на другие нервные клетки. Снаружи нейроны покрыты специальной оболочкой, из специального белка – миелина. Он склонен к самообновлению на протяжении всей человеческой жизни.
Как же выглядит передача того самого нервного импульса
? Представим, что Вы взялись рукой за горячую ручку сковороды. В тот момент реагируют рецепторы, находящиеся в мышечной ткани пальцев рук. С помощью импульсов, они посылают информацию в главный мозг. Там информация «переваривается» и формируется ответ, который отправляется обратно к мышцам, субъективно проявляясь чувством жжения.
Нейроны, восстанавливаются ли они?
Еще в детстве нам мама говорила: береги нервную систему, клетки не восстанавливаются. Тогда такая фраза звучала как то пугающе. Если клетки не восстанавливаются, что же делать? Как уберечься от их гибели? На такие вопросы должна бы ответить современная наука. В общей сложности не все так плохо и страшно. Весь организм имеет большие возможности восстановления, почему же нервные клетки не могут. Ведь после черепно-мозговых травм, инсультов, когда идет существенное повреждения тканей мозга, он как то возвращает себе утраченные функции. Соответственно в нервных клетках, что-то происходит.
Еще при зачатии в организме «программируется» отмирание нервных клеток. Некоторые исследования говорят о гибели 1% нейронов в год
. В таком случае лет за 20, мозг износился бы вплоть до невозможности человеком выполнять самые простые вещи. Но так не происходит, и мозг способен полноценно функционировать к глубокой старости.
Сначала ученые проводили исследование восстановления нервных клеток у животных. После повреждения мозга у млекопитающих, оказалось, что имеющиеся нервные клетки разделились пополам, и образовалось два полноценных нейрона, в итоге функции мозга восстановились. Правда, такие способности обнаружили только в молодых животных. В старых млекопитающих увеличения клеток не произошло. В дальнейшем опыты проводили на мышах, их запускали в большой город, тем самым заставляя искать выход. И заметили интересную вещь, количество нервных клеток у подопытных мышей увеличилось, в отличие от тех, которые жили в обычных условиях.
Во всех тканях организма, восстановление происходит путем деления существующих клеток
. После проведение исследований нейрона, медики твердо заявили: нервная клетка не делится. Однако это ничего не значит. Новые клетки могут образоваться путем нейрогенеза, который начинается во внутриутробном периоде и продолжается всю жизнь. Нейрогенез – это синтез новых нервных клеток с предшественников – стволовых клеток, которые в последующем мигрируют, дифференцируются и превращаются в зрелые нейроны. Впервые сообщение о таком восстановлении нервных клеток появилось еще в 1962 году. Но оно ничем не подкреплялось, соответственно не имело никакого значения.
Примерно двадцать лет назад, новые исследования показали, что нейрогенез существует в мозге . У птиц, начинавших много петь весной, количество нервных клеток возрастало вдвое. После завершения певчего периода, количество нейронов опять уменьшалось. В дальнейшем было доказано, что нейрогенез может происходить только в некоторых участках мозга. Одним из них является область вокруг желудочков. Вторым — гиппокамп, расположенный возле бокового желудочка мозга, и отвечающий за память, мышление и эмоции. Поэтому способность запоминать и размышлять, изменяются в течение жизни, вследствие воздействия разных факторов.
Как видно из вышесказанного, хоть мозг на 95% еще не изучен, имеются достаточно фактов, подтверждающих, что нервные клетки восстанавливаются.
У человека насчитывается больше ста миллиардов нейронов. Каждый из них состоит из отростков и тела - как правило, из нескольких дендритов, коротких и разветвленных, и одного аксона. Посредством отростков осуществляется контакт нейронов друг с другом. При этом формируются круги и сети, по которым происходит циркуляция импульсов. С давних времен ученых волнует вопрос, восстанавливаются ли нервные клетки.
В течение всей жизни в мозг теряет нейроны. Эта гибель запрограммирована генетически. Однако в отличие от прочих клеток, они не имеют способности делиться. В таких случаях начинает действовать другой механизм. Функции потерянных клеток начинают выполнять близлежащие, которые, увеличиваясь в размерах, начинают формировать новые связи. Таким образом, компенсируется бездействие погибших нейронов.
Ранее было принято считать, что не восстанавливаются. Однако это утверждение опровергается современной медициной. Несмотря на отсутствие способности к делению, нервные клетки восстанавливаются и развиваются в мозге даже взрослого человека. Кроме того, нейроны могут регенерировать потерянные отростки и связь с прочими клетками.
Самое значительное скопление нервных клеток располагается в головном мозге. За счет отходящих многочисленных отростков формируются контакты с соседними нейронами.
Черепные, вегетативные и спинномозговые окончания и нервы, обеспечивающие проведение импульсов к тканям, внутренним органам и конечностям, образуют периферическую часть
В здоровом организме является системой слаженной. Однако если в сложной цепи одно из звеньев перестает выполнять свои функции, может страдать все тело. Тяжелые мозговые поражения, сопровождающие болезнь Паркинсона, инсульт, приводят к ускоренной потере нейронов. В течение многих десятилетий ученые пытаются ответить на вопрос, как нервные клетки восстанавливаются.
Сегодня известно, что зарождение нейронов в мозге взрослых млекопитающих может осуществляться при помощи особых стволовых клеток (так называемых нейрональных). На данный момент установлено, что нервные клетки восстанавливаются в субвентрикулярной области, гиппокампе (зубчатой извилине) и коре мозжечка. В последнем участке отмечается наиболее интенсивный нейрогенез. Мозжечок участвует в приобретении и сохранении информации о навыках автоматизированных и бессознательных. Например, разучивая движения танца, человек постепенно перестает задумываться о них, совершая их автоматически.
Наиболее интригующим ученые считают регенерацию нейронов в зубчатой извилине. В этой области происходит рождение эмоций, хранение и обработка пространственной информации. Ученым пока не удалось до конца разобраться, как образованные вновь нейроны воздействуют на воспоминания уже сформированные, и каким образом происходит их взаимодействие со зрелыми нейронами в этом отделе мозга.
Ученые отмечают, что нервные клетки восстанавливаются в тех зонах, которые отвечают непосредственно за выживание в физическом плане: ориентацию в пространстве, по запаху, образование двигательной памяти. Формирование проходит активно в молодом возрасте, во время роста мозга. При этом нейрогенез связан со всеми зонами. По достижению зрелого возраста развитие мыслительных функций осуществляется за счет перестройки между нейронами контактов, но не вследствие образования новых клеток.
Следует отметить, что ученые продолжают поиски ранее неизвестных очагов нейрогенеза, даже несмотря на несколько довольно неудачных попыток. Данное направление имеет актуальность не только в фундаментальной науке, но и прикладных исследованиях.
Нервные клетки мозга с 1928 года носят клеймо, данное им испанским нейрогистологом Сантьяго Рамон-И-Халемом : нервные клетки не восстанавливаются . В первой половине XX века было логично прийти к такому выводу, так как к этому времени учёные знали лишь то, что мозг в процессе жизни уменьшается в объёме, а нейроны не могут делиться. Но наука не стоит на месте, и с тех пор в области нейробиологии сделана масса открытий. Оказывается, отмирание нервных клеток мозга такой же постоянный и естественный процесс, как и их обновление: в разных участках нервной ткани восстановление происходит со скоростью от 15 до 100% в год. На основании существующих сегодня данных, учёные смело могут сказать: нервные клетки восстанавливаются , и это научно доказанный факт. В истинности данного суждения мы попробуем разобраться на страницах нашего электронного журнала.
Нервные клетки мозга не восстанавливаются: первое опровержение
Нервные клетки мозга стали заложниками научного авторитета. Сегодня уже ставшее крылатым утверждение испанского учёного многие люди с самого детства воспринимают как истину. А всё почему? Будучи нобелевским лауреатом 1906 года, Сантьяго Рамон-И-Халем пользовался большим уважением у современников. Поэтому его предположение о не восстановлении нервных клеток долгое время никто не решался опровергнуть. И лишь к концу прошлого столетия (только к 1999 году) сотрудники факультета психологии Принстонского университета Элизабет Гоулд и Чарлз Гросс доказали с помощью эксперимента, что зрелый мозг может продуцировать новые нейроны в количестве нескольких тысяч в день, причём этот процесс, именуемый нейрогенезом, происходит в течение всей жизни. Результаты исследований учёные опубликовали в авторитетном журнале «Science ».
designua / bigstock.com
Нейробиология – прогресс через 100 лет
Опыты учёные проводили на обезьянах – генетически похожих на людей предках. Чтобы обнаружить новые нервные клетки мозга, Гоулд и Гросс ввели приматам специальное вещество-метку BrdU. Отметим, что эта метка включается исключительно в ДНК тех клеток, которые активно делятся. После инъекции, в разное время (от 2 часов до 7 дней), исследователи тестировали кору головного мозга подопытных.
Исполнение когнитивных функций заставляет нейроны делиться
Новые клетки с ДНК, содержащие BrdU, были обнаружены в трех разных зонах головного мозга из четырёх тестируемых: в префронтальной, темпоральной и задней париетальной областях. Известно, что все эти области отвечают за когнитивные функции, то есть планирование, реализацию кратковременной памяти, узнавание объектов и лиц и пространственную ориентацию. Интересно, что ни одной новой клетки не образовалось в стриальной коре, которая ответственна за самые первые, более примитивные, операции, связанные с визуальным анализом. В связи с этим, Гоулд и Гросс предположили, что новые клетки могут быть важны для процесса обучения и памяти, являясь чистыми «листами бумаги», на которых записывается новая информация и новые навыки.
Но это ещё не всё
Наблюдения за «новичками» показали наличие у них длинных отростков – аксонов, а также способность узнавать определенные белки, которые являются нейроноспецифичными. За счёт этого учёные смогли сделать вывод, что вновь образованные клетки обладают всеми характеристиками нейронов.
designua / bigstock.com
Нейрогенезис существует. Окончательные результаты исследований Гоулд и Гросса
Как пояснили Гоулд и Гросс, новые клетки начинали размножаться в области мозга, которая называется субвентрикулярная зона (svz), и уже оттуда мигрировали в кору – к местам их постоянного пребывания, где и созревали до взрослого состояния.
Другими учёными уже было установлено, что svz – источник нейрональных стволовых клеток, – клеток, которые могут дать жизнь любой специализированной клетке нервной системы
Результаты исследований Гоулд и Гросса свидетельствуют о том, что нейрогенезис есть, и он играет очень важную роль в реализации высшей нервной деятельности головного мозга.
Гэйдж и Эриксон: нервные клетки мозга появляются в гиппокампе
Исследования Фреда Гэйджа из Салковского института биологических исследований (Калифорния) и Питера Эриксона из Салгренского университета (Швеция) подтвердили возможность появления новых нервных клеток в гиппокампе взрослых приматов, включая человека.
Гиппокамп – часть лимбической системы головного мозга. Участвует в механизмах формирования эмоций, консолидации памяти (то есть перехода кратковременной памяти в долговременную)
Учёные изъяли гиппокампальную ткань у пяти пациентов, которые умерли от рака. В своё время этим пациентам ввели инъекцию BrdU, чтобы найти раковые клетки. Гэйжд и Эриксон у всех умерших обнаружили большое количество нейронов, помеченных BrdU в гиппокампальной ткани. Важно, что возраст этих людей перед смертью был в пределах 57-72 лет. Это доказывает не только то, что нервные клетки восстанавливаются, но и то, что они образуются в гиппокампе в течение всей жизни человека.
Аутоиммунные лейкоциты восстанавливают нервные клетки. Исследование израильских учёных
К 2006 году появилось много доказательств того, что нервные клетки всё-таки восстанавливаются. Но никто, кроме израильских учёных, прежде не задавался вопросом: а как мозг узнаёт, что пора начать процесс регенерации?
Озадачившись этим вопросом, исследователи перебрали все виды клеток, которые были обнаружены ранее в голове у людей. Успешным оказалось изучение одного из подвидов лейкоцитов – Т-лимфоцитов. Специалисты предположили, что эти аутоиммунные лейкоциты, в основе которых лежат реакции иммунитета, направленные против собственных органов или тканей, занимаются не разрушением, а восстановлением нервной ткани.
Учёные сделали предположение, исходя из факта, что при повреждениях нервной ткани аутоиммунные Т-лимфоциты помогают собственным лейкоцитам – резидентам мозга. Они вместе уничтожают вредные вещества, образующиеся в поврежденных участках.
Верна ли теория?
Чтобы проверить теорию, группа во главе с профессором Шварц, провела три серии экспериментов с мышами. Животных помещали в среду, стимулирующую их умственную и физическую активность. Для объективности результатов использовались три вида животных.
У здоровых мышей во время опытов начиналось усиленное формирование нервных клеток в гиппокампе – области головного мозга, отвечающей за память (это опять же доказывает верность исследований Гэйджа и Эриксона). Затем ученые повторили эксперимент, только с мышами, страдающими серьезной лейкопенией - дефицитом лейкоцитов (в том числе Т-лимфоцитов) в крови. У них в аналогичных условиях образовалось значительно меньше новых нервных клеток. Третий эксперимент провели на мышах, обладающих всеми важными лейкоцитами, за исключением T-лимфоцитов. И получили результат, идентичный второй части экспериментов.
Пониженное формирование нервных клеток подтвердило, что T-лимфоциты - существенные факторы нейрогенезиса. Причем способствовали формированию новых нейронов именно T-лимфоциты – аутоиммунные «убийцы клеток». Именно они отдавали первичную команду на восстановление нервных клеток. Для подтверждения своего вывода ученые ввели T-лимфоциты мышам с лейкопенией. И процесс формирования клеток мозга ускорился.
Восстанавливается по 700 нейронов в день. Исследования шведских учёных
Скорость, с которой восстанавливаются нервные клетки, измерили шведские ученые из Каролинского института. Оказалось, что она может достигать 700 новых нейронов в день.
К такому выводу учёные пришли в результате долгих исследований. Специалистов заинтересовала ситуация, происходившая в 50-е годы прошлого столетия. В это время проводились наземные ядерные испытания. Тогда они сильно навредили не только окружающей среде, выпустив в атмосферу радиоактивный изотоп – углерод-14, но и нанесли ущерб здоровью человека.
Научные сотрудники изучили нервные клетки людей, заставших испытания. Как выяснилось, они впитали в себя изотоп в повышенной концентрации, и он навсегда встроился в цепочки ДНК. Углерод-14 позволил определить возраст клеток. Выяснилось, что нервные клетки появлялись в разное время. А это значит, в течение всей жизни, наряду со старыми, рождались и новые.
И старость может быть в радость
На прошедшем недавно в Санкт-Петербурге Всемирном конгрессе психиатров известный немецкий нейробиолог профессор Геттингенского университета Гарольд Хютер заверил:
«Нервная ткань восстанавливается в любом возрасте. В 20 лет процесс идет интенсивно, а в 70 – медленно. Но идет».
Ученый привел в пример наблюдения канадских коллег за монахинями преклонного возраста. Специалисты наблюдали за женщинами 100 и более лет. Исследования их головного мозга на магнитно-резонансной томографии показали, что всё в порядке, и никаких проявлений старческого слабоумия нет.
По словам немецкого профессора, всё дело в образе жизни и мышлении этих женщин, которые постоянно чему-то учатся и учат. Монахини по своей натуре скромны и имеют устойчивые представления об устройстве мира. Они придерживаются активной жизненной позиции и молятся, рассчитывая изменить людей к лучшему. Впрочем, как утверждает Гарольд Хютер, таких результатов может добиться каждый, ухаживающий за собой, человек.
Итак, данные результаты исследований, которые свидетельствуют о том, что нервные клетки всё-таки восстанавливаются, помогают развеять не только народный миф. Они открывают новые пути лечения таких заболеваний нервной системы, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона.
Известно, что эти заболевания характеризуются тем, что нервные клетки либо погибают, либо теряют свою функцию. Недуг начинает прогрессировать, когда потеря нейронов достигает критического уровня. Возможно, с помощью научных открытий в области нейробиологии ученым удастся найти способы воздействия на нейрогенез. А значит, появится возможность помочь людям, мучающимся от «нервных» болезней, искусственно активировав производство новых нейронов в определенных областях мозга.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
