как восстановить мертвые клетки головного мозга
Как восстановить связи между структурами мозга при психических расстройствах?
Наши исследования в области структурной и функциональной нейровизуализации показывают, что при разных психических расстройствах поражаются разные пучки волокон (белое вещество), например, при слуховых галлюцинациях аркуатные (дугообразные) связи между центрами Брока и Вернике, а в тяжелых случаях и крючковидная или унциатная связка волокон. Довольно часто при психических расстройствах мы фиксировали изменения со стороны цингулярной связки, проходящей по внутренней части височной доли. Возникает вопрос: как нам восстановить разрушенные связи мозга?
Серое и белое
«Серое вещество» — только один из двух типов мозговой ткани; другое «белое вещество» упоминается в литературе гораздо реже. Несмотря на то, что белое вещество составляет половину человеческого мозга, многими авторами оно не считается важным для познания или обучения вне контекста патологии. Однако, эта точка зрения постепенно меняется. Визуализация, клеточные и молекулярные исследования выявляют пластичность белого вещества с возможными последствиями для нормальной когнитивной функции и психических расстройств.
Из чего состоит белое вещество мозга?
Белое вещество, которое находится под корой серого вещества, состоит из миллионов пучков аксонов (нервных волокон), которые соединяют нейроны в различных областях мозга в функциональные цепи. Белый цвет обусловлен своего рода «электрической изоляцией» (миелин), покрывающей аксоны. Он образован не нейрональными клетками — олигодендроцитами, которые как бы обертываются до 150 слоев плотно сжатой клеточной мембраной вокруг аксонов, как «изолентой провод». Миелин необходим для высокоскоростной передачи электрических импульсов, и его повреждение может ухудшить проводимость и, как следствие, сенсорные, моторные и когнитивные функции.
Процесс миелинизации
Мозг человека продолжает подвергаться миелинизации, по крайней мере, до возраста третьего десятилетия, а лобные области коры головного мозга, которые реализуют исполнительные функции (планирование, прогнозирование, решение проблемных ситуаций) более высокого уровня миелинизируются последними.
Как восстановить волокна?
Процесс обучения включает изменения силы синапсов, связей между нейронами серого вещества. Но визуализация мозга человека с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) выявила структурные изменения в белом веществе после решения сложных задач. Замечено, что у взрослых испытуемых через 6 недель после обучения жонглированию наблюдалась повышенная структурная организация белого вещества в области мозга, важной для зрительно-моторного контроля. А в исследовании взрослых, обучающихся чтению, были увеличены объем, анатомическая организация и функциональная связь трактов белого вещества, соединяющих корковые области, важные для чтения. Неясно, влияют ли эти изменения в структуре белого вещества напрямую на функцию нейрона, изменяя передачу информации, необходимой для приобретения навыка. Однако наблюдения показывают, что освоение нового навыка связано с измененной структурой белого вещества в зрелом мозге. Таким образом разработка специальных когнитивных тренингов, направленных на восстановление тех или иных навыков по сути способных восстановить поврежденные связи (пучки волокон) белого вещества мозга при многих психических расстройствах.
Как восстановить мертвые клетки головного мозга
Немецкие ученые из двух университетов, расположенных в Мюнхене, подвели итоги исследования, связанного с пониманием процессов регенерации нервных клеток и нейронов в головном мозге человека. Специалисты говорят, что исследовав процессы восстановления тканей головного мозга, можно будет успешно бороться со многими неизлечимыми на сегодня заболеваниями, такими как аутизм, слабоумие, склероз и другими.
Исследователи обнаружили, что так называемые клетки-предшественники, образующие впоследствии глуматергические нейроны мозга, также могут вызывать повреждения головного мозга. Немецкие исследователи установили, что даже минимальных отклонений в развитии клеток-предшественников достаточно для того, чтобы спровоцировать развитие болезни Альцгеймера.
Сейчас ученые заняты разработкой новых методов терапии, позволяющих определять отклонения на самых ранних стадиях и диагностировать вероятные будущие заболевания еще до тех пор, пока они еще не успели поразить человека. Немецкие ученые говорят, что их исследования однозначно говорят в пользу того, что нейрогенез, или создание новых нервных клеток, возможен в организме не только младенца или ребенка, но и взрослого человека, правда в последнем случае, нейрогенез идет чрезвычайно медленно.
Ранее считалось, что умершие нервные клетки не могут восстанавливаться, теперь биологи обнаружили в переднем отделе головного мозга так называемые ГАМК-клетки или клетки гамма-аминомасляной кислоты, представляющие собой нейромедиатор всей центральной нервной системы.
Исследовательская группа во главе с профессором Института исследований столовых клеток им Гельмгольца в Мюнхене Магдалиной Гетц утверждает, что хотя исследования пока ведутся на лабораторных мышах, велика вероятность того, что такие фундаментальные особенности функционирования центральной нервной и мозговой систем едины для большинства видов.
Более того, ученые пришли к выводу о том, что в переднем отделе мозга есть всегда и определенный резерв столовых клеток, наличие которых можно доказать при помощи факта постоянного воспроизводства клеток-предшественников нервных окончаний.
Восстановление мозга после инсульта
Кто поможет восстановить мозг после инсульта?
С моей точки зрения, восстановлением функциональной активности мозга должа заниматься бригада специалистов под управлением специально обученного для этой цели невролога (нейрореабилитолога). В состав такой бригады должны войти помимо нейрореабилитолога (в идеале, нейропсихиатра, знакомого с проблемой реабилитаций больных после инсульта), специалист по лечебной физкультуре (кинезиотерапевт), нейропсихолог и социальный психолог. Восстановление функций мозга после неврологического инсульта требует большего, чем просто улучшение моторного контроля.
Чтобы взять на себя какие-либо обязанности, человек должен иметь сохранные исполнительные функции планирования, организации и самоконтроля. Специалисты по лечебной физкультуре и физиотерапевты предлагают в качестве специалистов по движениям, оценивая навыки исполнительной функции, необходимые для полной интеграции и участия в жизни общества. Задачи, подготовленные в области кинезиотерапии, предоставляют идеальную возможность для включения управляющих функций, поскольку пациенты практикуют навыки мобильности и сталкиваются с ошибками в безопасности и эффективности. Необходимо преодолеть разрыв между когнитивной и двигательной реабилитацией, предоставляя практические приложения для интеграции управляющих функций.
Что такое исполнительные функции?
Нет единого мнения по поводу определений и навыков, составляющих исполнительную функцию. Можно описать исполнительную функцию как базовые и сложные процессы. С моей точки зрения, основные (базовые) процессы включают рабочую память и торможение (ингибирование импульсивного поведения и распределение внимания), а более сложные процессы − принятие решений, планирование, прогнозирование, постановку и достижение целей. Стоит отметить и другие составляющие исполнительной функции, такие как мотивация, саморегуляция и социальное познание. Некоторыен авторы характеризуют исполнительные (управляющие) функции как мета-когнитивные навыки, необходимые для самоконтроля и саморегуляции, а также способность корректировать свое поведение для достижения повседневных социальных и практических целей. Иными словами, управляющие функции − это набор функций когнитивного контроля, используемых для организации и поддержания целенаправленного поведения путем развертывания и распределения внимания, а также мониторинга и корректировки поведения в реальном времени на основе постоянно обновляемых представлений в рабочей памяти.
В другой модели исполнительная функция включает в себя более высокие навыки лобной доли: инициацию и настойчивость, а также генеративное мышление, осведомленность и организацию.
Когда надо начинать нейрореабилитацию после инсульта?
Начинать реабилитацию после инсульта необходимо, как можно раньше. Хорошее время для работы над осознанием тогда, когда пациенты практикуют навыки мобильности для повышения безопасности и эффективности. Возьмем к примеру пациента, который припарковал инвалидную коляску слишком далеко от кровати для безопасной перевозки. Этот пациент должен научиться распознавать потенциальную проблему и исправлять ее без подсказок нейрореабилитолога.
Самосознание, как источник мотивации и результативности
Известно, что самосознание является одним из наиболее важных элементов исполнительной функции для пациентов реабилитирующихся после черепно-мозговой травмы или инсульта. С другой стороны, более хороший уровень осведомленности о своих проблемах и вариантов их решений может способствовать улучшению внимания, памяти и, в конце концов, решения и других проблем. Если человек осознает свои ограничения, то он имеет необходимую основу для сравнения своих текущих потребностей и способностей с желаемым уровнем функциональной активности. Это понимание позволяет пациенту понять смысл реабилитации. Когда она имеет смысл и актуальность, способность и желание человека учиться могут возрасти. Замечено, что повышение осведомленности коррелирует с положительными результатами в повседневной деятельности (ADL), повышением уровня занятости, улучшением инструментальной повседневной жизни (IADL) и сокращением числа падений.
Осведомленность − это не то же самое, что ориентация. Фактически, ориентация в месте, времени и дате не показали значительной корреляции с результатом процесса нейрореабилитации.
Один из аспектов осознания (самосознания) − это способность анализировать процесс и результат собственной работы. Для анализа эффективности требуется не только способность различать успешные и неудачные результаты, но и выявлять, по крайней мере в общих чертах, успешные и неудачные элементы производительности своего труда. Способность анализировать результативность − это навык, который члены реабилитационной бригады должны развивать у всех пациентов.
Опасности понимания своих возможностей после инсульта
Осознание своего состояния, ситуации и возможностей после инсульта чревато потенциальными психиатрическими и психологическими последствиями. Мы неоднократно наблюдали корреляцию между повышенным уровнем самосознания и уровнем депрессии или тревожности у пациентов, выздоравливающих после травмы головного мозга или инсульта. Признание дефицита не является гарантией хорошего результата реабилитации, потому что это осознание усиливает в данном случае эмоциональный стресс. Вся реабилитационная бригада вместе с семьей пациента может оказать ему соответствующую эмоциональную поддержку, поскольку пациент по мере выздоровления все больше осознает свои нарушения.
Оценка осведомленности пациента о своих возможностях и ограничениях
Оценка осведомленности пациента может начаться с клинического интервью. Нейрореабилитологи могут узнать об инсайтах пациента, слушая его разговор и наблюдая за тем, как он выражает свои цели и потребности.
Возможность выбора
В рамках ограничений по обеспечению безопасности пациента нейрореабилитологи должны позволять своим клиентам делать выбор и извлекать уроки из последствий этого выбора. Затем лечение может быть направлено на то, чтобы помочь пациентам подняться по иерархии осведомленности от уровня, на котором люди осознают свои собственные проблемы, до способности предотвращать ошибки. В реабилитации, способность распознавать ошибки имеет решающее значение. Наиболее успешные пациенты знают, когда они поставили «не ту ногу первой», «не ту руку первой» или не смогли встать, потому что их руки были не в том месте.
«Безопасность говорит»
Одну из техник восстановления функциональной активности мозга после инсульта можно назвать, как «безопасность говорит». Это своего рода игра. Она отлично подходит для групп пациентов или в нее можно играть с отдельными пациентами. Причем пациенты ( «участники игры») делают то, что им сказано, только если их собственные правила безопасности говорят им, что это было бы безопасно.
«Ступени осознанности» и как бороться с анозогнозией
По-видимому, самый низкий уровень осознания − интеллектуальный, за ним следует эмерджентный и упреждающий. Однако, некоторые пациенты начинают с более низкого интеллектуального уровня (т.е. вообще не осознавая, что они делают). Этот уровень известен как анозогнозия. Пациентам с анозогнозией необходимо предоставить возможность пережить и почувствовать свои проблемы и увидеть последствия своего дисбаланса, слабости или пренебрежения опасностями окружающей среды. Причем, пациентам необходимо предоставить возможность встречаться со своими проблемами неоднократно.
На интеллектуальном уровне пациенты осознают, что у них теперь есть новое состояние здоровья, но они могут не осознавать масштабы или последствия инсульта или травмы. Однако, крайне важно, что они больше не отрицают существование проблемы, то есть анозогнозия отчасти преодолена.
Очевидно, что большинство пациентов с последствиями черепно-мозговой травмы не обладают интеллектуальным пониманием, когда они выходят из комы, и это, по-видимому, является основной причиной психомоторного возбуждения. Пациенты, которые не знают, что у них есть проблема, могут быть агрессивными, сопротивляться пребыванию в больнице и не желать работать с медсестрами, врачами и психологами. Следует отметить, что пациенты могут одновременно находиться на нескольких уровнях осведомленности. Например, они могут осознавать слабость своих рук или ног, но не осознавать свою дисфагию.
Распознавание текущих проблем
Следующий уровень − «возникающая осведомленность», описывает способность распознавать возникающую проблему. Понимание того, что вы теряете равновесие, заблудились в комнате или надеваете рубашку задом наперед − все это примеры «возникающего осознания». Этот навык требует способности к самоконтролю иногда его обозначают, как «мониторинг и корректировка поведения в сети». Безусловно, это может быть ценным навыком для пациентов, повторно обучающихся функциональным навыкам после повреждения мозга.
С опережением
«Предупреждающая осведомленность» − это высший уровень осведомленности. Пациенты, которые могут вспомнить прошлые усилия и попытаться избежать проблемы, демонстрируют «предупреждающую осведомленность».
Восстановление легких после коронавируса
Восстанавливаются ли легкие после COVID-19? Да. Но нужно не пропустить сроки реабилитации и серьёзно отнестись к рекомендациям врача.
Новая коронавирусная инфекция, вызванная SARS-CoV-2, недостаточно изучена, однако ясно, что она наносит вред всем органам и тканям человека. Вирус проникает в организм через слизистые оболочки носа, глаз, глотки. Первые симптомы появляются на 2-14 день. Обычно это повышение температуры выше 37.5 градусов Цельсия, насморк, потеря обоняния, сухой кашель, послабление стула, слабость и головная боль. На 6–10 сутки от момента появления первых симптомов могут начать беспокоить одышка, боль в груди, усиление кашля. Это тревожные симптомы, говорящие о поражении легких и требующие проведения дополнительного обследования: компьютерной томографии легких, измерения насыщения крови кислородом (сатурации).
Легкие после COVID-19
Попадая в организм человека через слизистые оболочки дыхательных путей SARS-CoV-2 вызывает мощнейшую воспалительную реакцию. Активируются иммунные клетки, вырабатывается колоссальное количество воспалительных веществ (воспалительных цитокинов). Интенсивность этой реакции скорее всего обусловлена генетически. Именно интенсивностью воспалительной реакции и определяется тяжесть поражения легочной ткани по данным исследований. В легочной ткани поражение при COVID-19 обусловлено как поражением самих альвеол (в которых происходит газообмен и кровь насыщается кислородом из воздуха) нашими собственными иммунными клетками так и поражением легочных сосудов, оплетающих альвеолы. Степень поражения легких можно определить при помощи КТ (компьютерной томографии).
Таблица 1. Поражение лёгких при COVID-19
Процент поражения легочной ткани
Поражена часть лёгкого. Небольшое затруднение дыхания.
Нейрогенез гиппокампа как мишень для лечения психических расстройств
2%) и шизофренией (1,1%).
Многие работы в области нейрогенеза у человека сосредоточены на судорожной активности и эпилепсии, которая, как известно, значительно увеличивает нейрогенез как у грызунов, так и у людей.
Несколько аспектов нейрогенеза остаются для нас неуловимыми. В частности, стволовые клетки гиппокампа трудно исследовать частично, потому что они делятся редко, а предполагаемые стволовые клетки экспрессируют маркеры незрелых астроцитов и поддерживают уникальную морфологию с сомой неправильной формы и сложным рядом процессов во внутреннем молекулярном слое. Кроме того, остается неясным, в какой момент клетки-предшественники «обречены» стать нейронами. В условиях культивирования происходящие из гиппокампа предшественники могут дифференцироваться в три отличительные линии, включая нейроны, астроциты и олигодендроциты. Однако, в нормальных условиях in vivo подавляющее большинство (70–90%) выживших взрослых клеток становятся нейронами. Кроме того, поведенческое и функциональное значение нейрогенеза у взрослых остается недостаточно понятным, хотя недавние исследования подчеркивают, что новые гранулярные нейроны могут играть роль в дискретных задачах памяти гиппокампа и в аспектах регуляции настроения.
Многие препятствия стоят на пути полного использования нейрогенеза гиппокампа для лечения психических заболеваний и других нарушений головного мозга. Одним из наиболее очевидных пробелов в знаниях является отсутствие понимания различий между нейрогенезом грызунов и человека. Более конкретно, почти ничего не известно о нейрогенезе человека, за исключением того, что он сохраняется во взрослой жизни. Требуется больше информации о степени нейрогенеза, функции генерируемых взрослыми нейронов, расположении и функции взрослой стволовой клетки и даже о том, повторяются ли стадии нейрогенеза, которые так хорошо охарактеризованы у грызунов, у человека. Нам также необходимо лучше понять, как новые нейроны интегрируются в гиппокампальную схему.
Широко используемые подходы для подавления нейрогенеза гиппокампа, такие как облучение черепа, оказываются очень полезными для выявления новых ролей нейрогенеза у взрослых при психических расстройствах, таких как зависимость. Возможно, использование таких подходов более широко и строго позволит нам узнать больше о том, как мы можем стимулировать миграцию генерируемых SGZ нейронов в близлежащие регионы, как это было показано в других областях мозга. Это потенциально позволило бы направленную миграцию генерируемых взрослыми нейронов к месту патологии при каждом заболевании головного мозга, что значительно повысило бы полезность этого подхода для трансляционного использования.