Ученые раскрыли время восстановления мозга: новые открытия

Ученые раскрыли время восстановления мозга: новые открытия

Сами ученые сравнивают ночную работу прозрачных церебральных лимфососудов с пылесосом. Во время сна мозг активно работает на восстановление своих функций и «избавление» от накопленных за день токсических молекул. Образно говоря, он «принимает душ», чтобы очиститься от метаболитов. В этот момент активизируются сосуды-невидимки. Они помогают выводить из мозга токсины разного происхождения: в том числе и скопившиеся в крови после интракраниального кровоизлияния.

Понимание этих процессов и контроль за ними могут найти широкое применение на практике и стать успешным примером персонализированной медицины. К примеру, при болезни Альцгеймера подобные неинвазивные технологии могут использоваться для выведения токсичного белка. В других случаях стимуляция может помочь вывести кровь из мозга, так как при аневризме или инсульте она начинает выходить именно по лимфососудам.

Другой пример, который сейчас находится в центре внимания саратовской команды, — восстановление мозга новорожденных послеродовых микротравм. В данном случае на руку ученым играет тот факт, что в первый месяц жизни малыша церебральные лимфососуды особенно активны: еще не действуют другие механизмы вывода жидкости из мозга. Повреждения мозга разного масштаба, которые возникают во время родов, вызывают у малышей гематомы. В дальнейшем это может негативно сказаться на различных функциях мозга: от речи и логики до концентрации внимания. Возможность естественным образом «откачать» скопившуюся кровь существенно повышает шансы на позитивное развитие новорожденного.

Связанные вопросы и ответы:

Сколько времени требуется для полного восстановления мозга после травмы

При ЧМТ в мозге человека нарушается структура глиальных клеток и нейронов, появляются разрывы синаптических связей, развивается тромбоз сосудов, теряется целостность сосудистой стенки².

Помимо непосредственно ударного воздействия, зачастую при травме, связанной с ДТП или падением с высоты, наблюдаются определенные ускорения головы — как линейные, так и угловые, от которых мозг смещается в полости черепа, что также приводит к повреждению главного человеческого органа.

Но это только первичное следствие ЧМТ: в ответ на него организм начинает выработанный эволюцией процесс воспалительной реакции. В итоге запускаются разрушительные иммунологические и биохимические процессы, что приводит к дальнейшему отеку и нарушению черепно-мозгового кровообращения. Наблюдаются проблемы с обменом веществ и функциями мозга. Особенно страдают нервные клетки, расположенные рядом с очагом повреждения.

В клинической практике разделяют следующие виды черепно-мозговых травм:

• Сотрясение мозга³— самая легкая форма ЧМТ, при которой нет структурных повреждений, но иногда наблюдается амнезия и потеря сознания на несколько минут. В основном определяется по субъективному ощущению больного. Признаки сотрясения мозга: головная боль, головокружение, тошнота, общая утомляемость, боль при движении глаз, тахикардия, шум в ушах, светобоязнь и прочие симптомы. Восстановление после сотрясения занимает 1–2 недели, хотя иногда у пострадавших еще несколько месяцев отмечаются его последствия в виде физических, поведенческих, когнитивных или эмоциональных расстройств.
• Ушибы мозга легкой, средней или тяжелой степени сопровождаются такими же симптомами, что и сотрясение, но в более выраженном виде, а также повреждением мозговой ткани. Иногда появляются и гематомы. Степень тяжести зависит от серьезности повреждений и силы вызванных ими симптомов. Тяжелый ушиб мозга обычно происходит с потерей сознания на несколько часов и даже суток.
• Диффузное аксональное повреждение — при нем человек находится в длительном коматозном состоянии до 2–3 недель. Далее наблюдается переход в вегетативное состояние, которое продолжается от суток до месяцев.
• Также ЧМТ может проявляться в виде сдавления головы/ мозга.

Какие факторы влияют на скорость восстановления мозговой деятельности

Нейробиологи из Томского государственного университета (ТГУ) провели ряд экспериментов на крысах, в ходе которых им удалось выяснить механизм, с помощью которого мозг восстанавливает утраченные клетки и нейронные связи. Полученные данные позволят разработать персонифицированные подходы для стимуляции этих процессов и ускорить возвращение пациентов к нормальной жизни. 

Ишемический инсульт головного мозга ежегодно поражает более 15 миллионов человек по всему миру, из них шесть миллионов погибает, а пять миллионов остаются инвалидами. Во многих случаях, нейропластичность головного мозга помогает человеку восстановиться, но степень и скорость реабилитации у всех разная. 

Ученые из ТГУ поставили своей задачей изучить потенциал восстановления новых нейронов и олигодендроцитов – клеток, создающих миелиновую оболочку нервных окончаний – аксонов.

«Необходимо выяснить, насколько новые нейроны и олигодендроциты активны и способствуют ли они восстановлению функций головного мозга. Если они включаются в работу, то этот процесс их деления можно будет стимулировать, для этого уже существуют специальные подходы. Таким образом можно будет быстрее восстановить пациенту нормальное качество жизни и вернуть его в социум», - пояснила заведующая лабораторией нейробиологии ТГУ Марина Ходанович.

Для этого с помощью MPF-картирования – специальной технологии МРТ, специалисты исследовали степень разрушения миелина – вещества нервных оболочек после инсульта у крыс. В результате выяснилось, что у крыс переживших не самый тяжёлый инсульт, происходит значительное восстановление миелина.

«Животных, перенесших инсульт головного мозга, наблюдали на протяжении 60 суток. Мы увидели, что к истечению этого срока у крыс, которые пережили не самый тяжёлый инсульт, происходит значительное восстановление миелина и очаг становится малозаметен. Более того, в зоне поражения миелина может быть даже больше, чем в здоровом полушарии», -  рассказала руководитель проекта, сотрудник лаборатории нейробиологии ТГУ Алёна Кисель.

В результате, по словам специалистов, основываясь на динамике восстановления миелина, можно будет оценивать степень восстановления функций головного мозга и прогнозировать скорость выздоровления пациента в целом.

Какие методы использовали ученые для расчета времени восстановления мозга

Исследователи попытались доказать, что пол играет важнейшую роль в развитии человеческого мозга, в старении и в проявлении психических и неврологических расстройств.

Юлия Литвиненко

Ученым наконец удалось впервые доказать, что мозг мужчин и женщин работает по-разному, пишет Gen. Вообще вопрос о том, отличается ли мужской и женский мозг, и если да, то чем, — рассматривался довольно давно и породил споры в научном сообществе. Так, некоторые ученые утверждали, что различия определяются обществом, а не биологией.

Тем не менее новое исследование, проведенное учеными из Стэнфордского медицинского университета, показало решающую роль пола как биологической детерминанты в организации человеческого мозга.

Различия между мужским и женским мозгом вычислил ИИ

Для исследования эксперты разработали новую модель искусственного интеллекта, которая в ходе испытаний более чем на 90% успешно определяет, принадлежат ли МРТ-сканы мозга человека мужчине или женщине.

По словам доктора философии, профессора психиатрии и поведенческих наук и директора Стэнфордской лаборатории когнитивной и системной нейронауки Винода Менона, главная причина для проведения такого исследования было доказать, что пол играет важнейшую роль в развитии человеческого мозга , в старении и в проявлении психических и неврологических расстройств.

«Выявление последовательных и воспроизводимых половых различий в здоровом мозге взрослого человека — важнейший шаг к более глубокому пониманию половой уязвимости при психических и неврологических расстройствах», — добавил он.

В рамках исследования ученые создали модель нейронной сети, которую обучили классифицировать данные функциональной МРТ головного мозга в состоянии покоя. Когда исследователи показывали модели снимки мозга и говорили ей, что перед ней мужской или женский мозг, модель начинала «замечать» те тонкости, которые могут помочь ей определить гендер.

По словам ученых, ИИ обнаружил достоверные половые различия в более чем 90% случаев, таким образом превзойдя результаты предыдущих исследований.

Так, при тестировании около 1 500 сканов мозга нейронная сеть почти всегда могла определить, от кого получен скан — от женщины или мужчины.

Где кроются различия между мужским и женским мозгом

Исследование показало, что различать полы можно по активности в «горячих точках».

К ним относится «сеть режима по умолчанию» — область мозга, которая считается неврологическим центром «Я» и играет важную роль в самоанализе и восстановлении личных воспоминаний.

Также задействована лимбическая система. Она помогает регулировать эмоции, память и справляться с сексуальной стимуляцией, а также стриатум, который важен для формирования привычек и вознаграждений.

Эксперты пояснили, что различия в мозге могут влиять на то, как мужчины и женщины воспринимают себя, как они взаимодействуют с другими людьми и как вспоминают прошлый опыт.

Выводы ученых

Вместе с тем, по мнению ученых, эта работа не дает ответа на вопрос, возникают ли половые различия на ранних этапах жизни, могут ли они быть обусловлены гормональными различиями или разными социальными обстоятельствами, с которыми чаще сталкиваются мужчины и женщины.

Тем не менее они надеются, что обнаружение различий между мужским и женским мозгом может стать главным фактором в борьбе с неврологическими или психиатрическими заболеваниями, которые по-разному действуют на женщин и мужчин.

Есть ли различия во времени восстановления мозга у мужчин и женщин

Первая причина — оксидативный стресс. Во всех клетках происходят биохимические процессы, в результате которых накапливаются продукты жизнедеятельности. В норме они утилизируются и выводятся из клетки. Но с возрастом некоторые процессы утилизации нарушаются, а количество отходов в клетке увеличивается, в том числе накапливаются свободные радикалы.

Это — нестабильные атомы, повреждающие оболочку клетки, клеточные органы и ДНК. Их накопление приводит к оксидативному стрессу — процессу, когда из-за избыточного окисления повреждаются клетки и ее внутренние структуры.

Оно нарушает структуру ДНК внутри ядра клетки и митохондрии — энергетическом центре клетки, где накапливается множество структурных ошибок. Это приводит к повреждению, гибели и неправильной работе нейронов головного мозга.

«Токсины и продукты горения в сигаретном дыме усиливают оксидативный стресс, — говорит невролог клиники MedSwiss Дмитрий Малышев. — Поэтому у курильщиков возрастные изменения головного мозга наступают быстрее. То же касается алкоголя, который увеличивает риск развития сосудистых патологий головного мозга».

Вторая причина снижения умственных показателей в старости — изменения синапсов. Это — нервные связи, которые соединяют нейроны между собой. С возрастом у людей снижается плотность синаптических щелей, а чем меньше связей между нейронами, тем медленнее протекает умственная деятельность, например, запоминание или обучение новому навыку. При этом пожилой человек может выполнить задачу так же хорошо, как и молодой, но ему понадобится больше времени на обдумывание и принятие решений.

Третья причина — демиелинизация. Отростки нейронов покрыты веществом миелином, благодаря ему электрический импульс проходит с большой скоростью от клетки к клетке. С возрастом миелина становится все меньше, из-за чего скорость передачи нервного импульса замедляется.

Вместе эти причины дают следующий результат — с возрастом мозг уменьшается в размере, снижается объем серого и белого вещества, нарушается передача нервного импульса. Все это ухудшает умственные способности.

Как возраст влияет на процесс восстановления мозга

22 июля – Всемирный день мозга. Он учрежден для повышения осведомленности широкой общественности о важности здоровья главного координатора работы всех человеческих органов. Болезни мозга несут организму катастрофические последствия, поэтому важнейшее значение приобретает их профилактика, заключающаяся в здоровом образе жизни и мозговой гимнастике.

– Для питания серого вещества очень полезна пища, насыщенная жирными кислотами Омега-3, – утверждает терапевт Центра здоровья ГБУЗ «ЦОЗиМП» министерства здравоохранения края Ирина Волкова . – Речь идёт, прежде всего о морской рыбе и других морепродуктах, грецких орехах, льняном семени и масле, бобах сои. Работу мозговых клеток также стимулирует шоколад и обучение чему-то новому.

Вот несколько нехитрых и общепринятых упражнений для повседневной жизни, которые, по мнению специалиста, максимально могут помочь мозгу сохранить молодость и активность.

Упражнение №1. Одну кисть сожмите в кулак, другую выпрямите в ладонь. Начинайте медленно менять положение рук: кулак – ладонь – кулак – ладонь. Когда почувствуете, что делаете это уверенно, – ускоряйтесь.

Упражнение №2. Накройте соединенными указательным, средним и безымянным пальцами одной руки мизинец на другой руке. Чередуйте руки.

Упражнение №3. На одной руке последовательно соединяйте большой палец со всеми остальными пальцами, начиная с указательного. На другой руке – начиная с мизинца. Ваша задача состоит в том, чтобы делать упражнение одновременно обеими руками.

Упражнение №4. Возьмите большой лист бумаги в одну руку и карандаш – в другую. Начните рисовать одну и ту же картинку обеими руками. Начинать лучше с геометрических фигур, постепенно усложняя задачу.

Упражнение №5. Выполняйте бытовые задачи менее развитой рукой. Это поможет развить другое полушарие и активировать в нем новые процессы. Ни в коем случае не стоит начинать с опасных задач, скажем, чистить или нарезать продукты.

Упражнение №6. Не бойтесь менять интерьер дома и на рабочем месте. Регулярно переставляйте вещи, которые вас окружают, на разные места. Привычки серьёзно утомляют мозг, нуждающийся в регулярных встрясках!

Упражнение №7. Выберите новый маршрут, по которому будете добираться на работу, старайтесь чаще путешествовать и каждый раз отдыхать в новом месте. Это необходимо для развития пространственной памяти.

Мозг человека содержит в себе причину многих болезней, говорил Гиппократ. Не забывайте об этом и будьте здоровы!

Ранее мы, как минимизировать последствия сидячего образа жизни.

Какие виды деятельности способствуют ускорению восстановления мозга

У нашего организма есть фундаментальное физиологическое свойство — гомеостаз. Это способность поддерживать в норме показатели работы всех систем: температуру тела, давление в сосудах, уровень кислотности крови. Задача организма — держать эти показатели в постоянном диапазоне с минимальными отклонениями.

В середине прошлого века канадский эндокринолог Ганс Селье постулировал, что при воздействии факторов экстремальной силы, будь то голод, жажда, высокие температуры, кровопотеря или мышечные нагрузки, в организме возникает особое состояние, которое он и назвал стрессом. А когда человек находится в состоянии стресса, его физиологические показатели резко смещаются.

Селье выделил три стадии этого состояния.

1. Стадия тревоги. Длится от 4 до 48 часов. Выделяются адреналин, норадреналин, кортизол. Начинается мобилизация систем, например, пищеварительной — чтобы облегчить бегство. Уменьшается в размерах вилочковая железа, — из ее «депо» выходят иммунные клетки. Тоже самое с селезенкой. Здесь целый спектр проявлений.

2. Стадия устойчивости. Прекращается секреция соматотропина — гормона роста. Вырабатывается все больше кортизола, клетки надпочечников буквально раздуваются.

Теперь у организма два выхода. Первый — мобилизовать все силы и восстановить исходное состояние, и зачастую, организм с этим справляется. Второй — если организм не справляется и его возможности к восстановлению исчерпаны, происходит переход к третьей стадии.

3. Стадия истощения. Организму уже нечего мобилизировать. Гормоны уже не могут работать так, как надо. Органы перестают адекватно реагировать на кортизол и другие вещества. При физических факторах, например, тепловом, холодовом воздействии, такой стресс может привести к летальному исходу.

В случае с психологическими факторами — потеряли работу или не справились с гибелью близких людей — возникает декомпенсация и, как следствие, депрессия и/или нервный срыв.

На первой стадии стресса человек сам может справиться со стрессом. В Финляндии, например, дают отгул даже если у сотрудника первая стадия. Но в случае второй или третьей стадии придется пойти к врачу.

Илья Мартынов:

«При воздействии психических факторов человек, как правило, не умирает. Но в тех редких состояниях, когда стрессирующие факторы оказывают влияние выше порога возможного реагирования, это может привести к соматическим, телесным нарушениям как острым, так и хроническим. К примеру, у человека может случиться инсульт с летальным исходом».

Стресс может быть разрушительным в двух случаях: когда он очень сильный и когда он слабый, но продолжительный, а главное — неконтролируемый. Если человеку никак не удается приспособиться к продолжительному стрессовому воздействию, например, его нельзя остановить, от него нельзя спрятаться, убежать — такое стрессовое воздействие может стать причиной гораздо более губительных последствий на организм, чем очень сильные стрессовые ситуации, в которых можно хоть что-то сделать.

Могут ли стресс и тревога замедлить восстановление мозга

Это класс веществ, который иначе называют нейрометаболическими стимуляторами за их свойство стимулировать работу мозга, усиливать когнитивную функцию, способствовать улучшению памяти и концентрации внимания.

Действие ноотропов:

• Вещества способствуют стимуляции обменных процессов в нервных клетках, в результате чего улучшается питание и активность мозга в условиях интенсивной работы и гипоксии. Это помогает улучшению концентрации, укреплению памяти.
• При участии ноотропов активизируются энергетические процессы в нейронах мозга, что способствует лучшему усвоению глюкозы. В результате снижается утомляемость, ускоряется восстановление после физических нагрузок.
• За счет адаптогенного действия увеличивается сопротивляемость организма к внешним агрессивным воздействиям, снижается раздражительность и рассеянность.

Основной механизм действия ноотропов базируется на положительном влиянии на кровообращение в мозге. Среди данной группы препаратов есть средства на основе натуральных компонентов, которые оказывают мягкое влияние на организм.

Самые популярные БАД с ноотропами для мозга :

глицин — нейромедиаторная аминокислота, которая способствует снижению выработки возбуждающих веществ. При этом глицин улучшает передачу нервных импульсов;

Экстракт гинкго билоба — содействует улучшению мозгового кровообращения, питанию клеток мозга кислородом. Это положительно сказывается на памяти, способности к концентрации и обучению;

L- теанин — способствует повышению альфа-активности мозга и усилению секреции дофамина, что положительно сказывается на стрессоустойчивости. Также теанин может влиять на работу мозга, улучшая память и внимательность у людей старшего возраста;

« Гинкоум » — БАД на основе гинкго билоба. Препарат способствует улучшению кровообращения в тканях мозга, нормализации обменных процессов в клетках, укреплению стенок сосудов;

5 НТР – гидрокситритофан («растительный антидепрессант») — натуральный антидепрессант, который способствует регуляции синтеза мелатонина и серотонина. Это помогает улучшить продолжительность и качество сна, снизить стрессовые реакции, сгладить перепады настроения.

Какие питательные вещества необходимы для быстрого восстановления мозга

Тактика ведения пациента зависит от вида и степени тяжести травмы. К основным принципам лечения ЧМТ в остром периоде относятся оперативное вмешательство и консервативная терапия с использованием патогенетических и симптоматических лекарственных препаратов. При этом консервативная терапия должна носить преемственный характер, начинаясь в стационаре в остром периоде и заканчиваясь в амбулатории на более поздних стадиях заболевания .

К основным задачам консервативного лечения относятся нейрои ангиопротекция, осуществляемые посредством снижения энергетических затрат, увеличения потребности мозговой ткани в кислороде, восстановления энергетических ресурсов, антагонизма по отношению к глутаматным рецепторам, а также ингибиция синтеза и пресинаптического освобождения глутамата, агонистического действие с ГАМК (γ-аминомасляная кислота), глицином, антагонистическое отношение к потенциал-зависимым Са2каналам и др. Нейрометаболическое действие направлено на восстановление нормальной транспортировки ионов, стабилизацию мембранного потенциала нейрона, стимуляцию передачи нервных импульсов, центральной холинергической и нервномышечной передач сигналов. Другие не менее важные направления консервативной терапии – сосудистое и антиоксидантное действия, направленные на улучшение микроциркуляции, уменьшение перифокального отека, нормализацию сосудистого тонуса, улучшение гемореологии и борьбу с гипоксией за счет воздействия на свободные радикалы, возникающие в процессе поражения структуры головного мозга. Кроме того, используются десенсибилизирующие, вегетотропные, седативные и другие группы лекарственных средств.