Как клетки мозга компенсируют ущерб от инсульта

Исследование неврологов Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе ставит под сомнение идею о том, что мозг задействует существующие нейроны, чтобы заменить те, которые были потеряны в результате инсульта. Это показывает, что у мышей неповрежденные нейроны не изменяют свою функцию после инсульта, чтобы компенсировать поврежденные.

Инсульт происходит , когда приток крови к определенной части мозга прерывается, например, с помощью тромба. Клетки мозга в этой области повреждаются и больше не могут функционировать.

Человек, перенесший инсульт, может временно потерять способность говорить, ходить или двигать руками. Немногие пациенты полностью выздоравливают, и у большинства остается некоторая инвалидность, но у большинства наблюдается некоторая степень самопроизвольного выздоровления в течение первых нескольких недель после инсульта.

Врачи и ученые не до конца понимают, как это происходит, потому что мозг не выращивает новые клетки, чтобы заменить те, которые были повреждены в результате инсульта. Неврологи обычно предполагали, что мозг вместо этого привлекает существующие нейроны, чтобы заменить те, которые были потеряны.

Теперь новые результаты неврологов Уильяма Зейгера и Карлоса Портера-Кайо из Медицинской школы Дэвида Геффена в Калифорнийском университете оспаривают эту идею. В своей статье, опубликованной 25 июня в журнале Nature Communications , они показывают, что у мышей неповрежденные нейроны не меняют своих функций после инсульта, чтобы компенсировать поврежденные.

Неврологи занимались картированием мозга с середины 1800-х годов, когда французский врач Поль Брока понял, что пациенты, получившие повреждение определенной части лобной доли, потеряли способность говорить. С годами ученые создали все более подробные карты того, какие области мозга контролируют различные функции. Тем не менее, разрешение карты ограничено точностью инструментов, доступных для изучения живого мозга.

Исследования на животных и людях, которые регистрировали активность в различных областях мозга, показали, что модели активности меняются после инсульта, предполагая, что поврежденный мозг может «переназначать» функции из одной области в другую. За последние несколько лет новые инновационные инструменты позволили исследователям начать изучать активацию отдельных нейронов в режиме реального времени. Используя технику, называемую двухфотонной флуоресцентной микроскопией, которая заставляет нейроны загораться при их активации, исследователи могут наблюдать, какие нейроны в мозгу животного задействованы во время определенных действий, и определять, могут ли нейроны, пережившие инсульт, выполнять функции этих нейронов. которые были потеряны.

«Мы подумали, что теперь, когда у нас есть инструмент, с помощью которого мы можем записывать активность нейронов в головном мозге, мы можем напрямую проверить этот вопрос», — говорит Зейгер. Изучая функции отдельных нейронов, а затем вызывая целевой удар, исследователи могли использовать новую технику, чтобы наблюдать за реакцией соседних нейронов.