Нейроны не должны отрастать, но эти восстановили зрение

Десятилетиями нейробиологи учили, что нейроны не регенерируют после повреждения или гибели. Это убеждение определяло подход к пониманию и лечению травм мозга. Однако люди часто восстанавливают хотя бы часть утраченных функций после травмы, что ставит важный вопрос: если нейроны не отрастают, как происходит восстановление?

Учёные обнаружили, что мозг может восстанавливать утраченные зрительные связи после травмы, неожиданным образом перестраивая себя. Фото: Shutterstock

Новое исследование в журнале JNeurosci предлагает ответ на эту загадку. Афанасиос Александрис и его коллеги из Университета Джонса Хопкинса использовали мышей для изучения того, что происходит внутри зрительной системы после черепно-мозговой травмы. Зрительная система включает клетки в глазу, которые отправляют информацию в мозг, позволяя животным и людям видеть. Повреждение этой системы может нарушить связь между глазом и мозгом, приводя к проблемам со зрением.

Выжившие клетки восстанавливают связи «глаз-мозг»

После травмы исследователи внимательно отслеживали связи между клетками глаза и нейронами в мозге. Вместо повсеместного отрастания новых клеток они наблюдали нечто иное. Клетки, пережившие травму, начали адаптироваться.

Эти выжившие клетки отрастили дополнительные отростки, что позволило им соединиться с большим количеством нейронов в мозге, чем раньше. Этот процесс, известный как «коллатеральное прорастание» (sprouting), помог компенсировать клетки, потерянные из-за травмы. Со временем количество связей между глазом и мозгом вернулось к уровням, схожим с теми, что были до травмы.

Важно, что эти восстановленные связи были не просто структурными. Измерения мозговой активности показали, что новые пути работали правильно и могли эффективно передавать сигналы. На практике это означает, что зрительная система смогла снова функционировать, несмотря на повреждение.

Различия в восстановлении зрительной системы у самцов и самок

Исследование также выявило значительную разницу между самцами и самками мышей. В то время как самцы демонстрировали сильное восстановление через этот компенсаторный процесс прорастания, у самок восстановление было медленным или неполным. Связи «глаз-мозг» у самок не всегда полностью возвращались к уровню, наблюдавшемуся до травмы.

Мы не ожидали увидеть половых различий, но это согласуется с клиническими наблюдениями у людей. Женщины испытывают более длительные симптомы после сотрясения мозга или черепно-мозговой травмы, чем мужчины. Понимание механизма прорастания отростков, который мы наблюдали, — и того, что задерживает или предотвращает этот механизм у самок, — в конечном итоге может указать на стратегии для улучшения восстановления после травматических или других форм нейронных повреждений.

— пояснил Афанасиос Александрис.

Исследовательская группа планирует продолжить изучение причин, по которым этот процесс восстановления различается у самок и самцов. Раскрывая биологические факторы, влияющие на нейронное восстановление, они надеются определить новые способы улучшения заживления после травм мозга, включая сотрясения и другие формы повреждений.

Источники: sciencedaily.com, Society for Neuroscience.

Статья: Athanasios S. Alexandris et al., Recovery of retinal terminal fields after traumatic brain injury: evidence of collateral sprouting and sexual dimorphism, The Journal of Neuroscience (2025).

ИИ: Это исследование бросает вызов устоявшимся догмам нейробиологии и открывает новые горизонты для терапии. Особенно интригующим является обнаружение половых различий в механизмах восстановления, что подчёркивает важность персонализированной медицины. В будущем понимание этих процессов может привести к разработке методов, стимулирующих «прорастание» нейронных связей у людей.