Нейропластичность: как восстановить нервные клетки

Нервные клетки восстанавливаются: что такое нейропластичность и как пройти нейрореабилитацию

Нейропластичность нашего мозга — это универсальный инструмент, который позволяет вернуть гибкость ума и подвижность тела после инсульта или тяжелой травмы. Необходимо только вовремя пройти комплекс процедур — нейрореабилитацию.

Кто из нас хотя бы раз в жизни не слышал крылатое выражение «нервные клетки не восстанавливаются»! Долгое время эта псевдонаучная гипотеза лишала надежды пациентов и сковывала возможности неврологии. Считалось, что с возрастом человеческий мозг неизбежно деградирует, а мышление теряет быстроту и остроту. Попытки восстановить нейронные связи у людей, перенесших травму головы или инсульт, еще не так давно назывались экспериментами вне сферы науки и считались пустой тратой времени.

Однако уже в древности высказывалась предположение, что человеческий мозг способен меняться, подобно мягкой глине; благодаря медитации или усилиям воли он может развиваться на протяжении всей жизни. Говоря о ментальных процессах, средневековые тибетцы использовали довольно сложное понятие “le-surung-wa”. На русский язык его можно приблизительно перевести как «гибкость ума». И это древнее убеждение удивительным образом напоминает современную, научно доказанную концепцию нейропластичности мозга.

Нейропластичность – путь к восстановлению клеток мозга

В 1998 г. во время эксперимента на мышах впервые удалось доказать, что в их гиппокампе (это часть лимбической системы головного мозга, ответственная за память и обучение) новые нейроны продолжают появляться на протяжении всей жизни. Сегодня известно, что подобные процессы происходят и в мозге человека. Как минимум треть клеток гиппокампа регулярно обновляется, и этот процесс продолжается до самой смерти. Ежедневно в этой области рождаются примерно 1400 новых нейронов!

Дальнейшие исследования убедили ученых, что подобные процессы происходят под воздействием самых разных факторов. Это и стало краеугольным камнем современной научной концепции нейропластичности мозга: его способности восстанавливать нейронные связи, утраченные после травм головы или с наступлением пожилого возраста.

Как известно, мозг человека содержит около 80–100 млрд нейронов. Их разнообразные функции, организация и даже строение зависят от расположения в той или иной структуре или ядре. Уже у трехлетнего малыша каждый нейрон мозга формирует свыше 15 000 синаптических связей. Все они обладают высоким нейропластическим потенциалом, благодаря которому открываются возможности для формирования и деятельности психических или физических функций.

С научной точки зрения нейропластичность проявляет себя как совокупность различных процессов ремоделирования (восстановления) белого и серого вещества. Благодаря этим процессам улучшается и совершенствуется функционирование нейрональных сетей.

Один из основных механизмов нейропластичности — изменение силы связей между нейронами в местах их взаимодействия (синапсах) с выделением определенного количества нейроактивных веществ. Так разворачивается динамический процесс, который напрямую зависит от активности нейронов и меняется под воздействием различных факторов. Этот механизм помогает работать нашей памяти и играет главную роль при обучении новым навыкам. Именно он позволяет вернуть утраченные способности после инсульта.

Другим важным механизмом, лежащим в основе нейропластичности, являются процессы формирования новых связей на клеточном уровне. В это время от тел нейронов отрастают новые дендриты и аксоны (разветвленные или длинные цилиндрические отростки нервной клетки). Ученые сравнивают такой процесс с развитием молодых древесных побегов и называют его спраутингом (от англ. «sprouting» — давать побеги). Молодая «поросль» появляется, когда необходимо компенсировать утраченные функции организма. Либо ее «отрастание» начинается при длительном воздействии какого-нибудь стимула (будь то болевой сигнал или обучение новому навыку).

Например, в участках мозга, окружающих зону инфаркта, уже через несколько недель после повреждения врачи обнаруживают новые отростки нейронов из соседних здоровых зон. Скорее всего, это связано с тем, что функции пострадавших зон замещаются за счет здоровых (то есть даются «молодые побеги», развивается спраутинг).

Вслед за этим происходят изменения синаптической проводимости; в процесс вовлекаются резервные связи. Так активируются альтернативные пути проведения сигналов мозга.

Нейропластичность: эксперименты и достижения

За последние 20 лет ученые провели немало экспериментов на животных, получив доказательства воздействия нейропластичности. В частности, они обнаружили, что структура и функция центральной нервной системы (ЦНС) модифицируются не только в процессе обучения. Эти процессы можно запустить и при повреждениях периферической и центральной нервной системы.

У подопытных обезьян в лабораторных условиях создавали церебральный инсульт с захватом зоны, отвечающей за чувствительность на кончиках пальцев (она очень важна для формирования правильного поведения). Восстановление этой функции происходило за счет близлежащих участков коры головного мозга, Так ученые получили доказательство, что даже после инсульта многие функции организма восстанавливаются благодаря нейропластичности.

Сходные процессы реорганизации структур мозга наблюдаются при повреждении двигательных центров. После того, как исследователи в лабораторных условиях сформировали у подопытного животного очаг инсульта в зоне, отвечающей за кисть руки (наиболее сложную и используемую моторную часть коры), то в дальнейшем при работе кистью у обезьяны возникала повышенная активность в других зонах мозга (ответственных, в частности, за движения других частей руки — локтя и плеча).

Было доказано, что некоторые часто используемые области двигательной коры головного мозга имеют представительства одних и тех же мышечных групп. Причем, они могут заменять друг друга и использоваться в качестве резерва. Например, область М1 (главная двигательная зона коры) имеет — функционально и анатомически — мозаичное строение. Одни нейроны отвечают за поддержание определенной позы или синхронность действий, другие участвуют в выполнении более тонких движений.

Ученые пришли к выводу, что при восстановлении организма после инсульта характер центрального представительства мышц и, соответственно, движений облегчает нейрональные перестройки в области М1.

В процессе реабилитации после инсультов или травм головы активизируются новые нейропластические процессы. Благодаря им в коре головного мозга расширяется представительство поврежденной части тела.

Даже если поврежденная конечность неподвижна, ее длительная проприоцептивная стимуляция приводит, по данным фМРТ (особого вида магнитно-резонансной томографии в туннеле томографа), к повышению активности сенсомоторной и дополнительной моторной коры мозга. Эти области участвуют в осуществлении сложных пространственных движений.

А когда пациенты с травмой определенной зоны выполняют активные движения «с сопротивлением», то в работу вовлекаются группы мышц и мышцы-антагонисты, имеющие новые нейронные представительства. Если направлять соответствующим образом их деятельность, она способна реорганизовать клеточные группы, прилежащие к зоне повреждения.

Подобную «взаимопомощь» внутри центральной нервной системы ученые называют «рекрутингом», сравнивая ее с поиском новых сотрудников на освободившуюся должность.

Начинайте нейрореабилитацию как можно раньше

Таким образом, наука подтверждает: нервные клетки восстанавливаются! Это происходит благодаря потенциалу нейропластичности. Естественные резервы нашего организма позволяют вернуть в норму движения и речь, нарушенные в результате инсультов и травм.

Вовлеченность в процесс участков коры головного мозга напрямую зависит от интенсивности тренировок. Это значит, что для восстановления утраченных функций необходима последовательная реабилитация.

Сегодня нейрореабилитция является наиболее перспективным направлением восстановительной медицины. В ней нуждаются очень разные люди: от тех, кто испытывает сложности с самыми тонкими движениями кисти до тех, кто борется с тяжелыми последствиями после инсульта.

Технологические достижения открывают новые пути, позволяющие восстанавливать организм за счет нейропластичности. Свой вклад в развитие и реализацию этого направления вносят неврологи, нейрохирурги и нейрофизиологи.

Однако все они отмечают несоответствие между заложенным в каждом человеке потенциалом восстановления нервной системы и той реальностью, в которой оказываются многие пациенты после тяжелых инсультов.

Лишь четверть из них способны полностью восстановиться, без каких-либо ограничений в образе жизни.

Почему так происходит?

Важно! По данным исследований, задержка восстановительных мероприятий всего на несколько недель снижает шансы пациента на возвращение к прежнему образу жизни.

Возможности восстановления организма после инсульта велики, но они существенно уменьшаются, если опоздать с началом нейрореабилитации.

В остром периоде инсульта (когда конечности пациента полностью неподвижны) даже пассивная физическая реабилитация, если начать ее как можно раньше, запускает рост дендритов и аксонов (отростков нервных клеток, связывающих их друг с другом). Это благоприятно сказывается на восстановлении головного мозга.

В реабилитационном центре «Холмы» мы следуем принципам доказательной медицины, соединяя современные технологии с индивидуальным подходом. Физио- и кинезиотерапия сочетаются с транскраниальной стимуляцией и использованием интерфейсов «мозг-компьютер» (BCI). Они позволяют управлять роботизированными конечностями или компьютерными приложениями с когнитивными нагрузками, стимулируя резервы нейропластичности.

Но мы не забываем также о личной составляющей реабилитации. Эрготерапия и занятия с логопедом предполагают диалог с пациентом. Это помогает ему принять себя и новые условия жизни после инсульта или тяжелой травмы.

Важно! Успешная социализация помогает пациентам вернуться к привычным занятиям и кругу общения. Эти простые факторы способны существенно улучшить результаты нейрореабилитации, достигнутые в результате усилий высококвалифицированных специалистов и применения высоких технологий.