科学家们能够“亲眼”看到中风后机体如何治愈大脑
24.11.2020

托国立神经科学家使用一种新的非侵入性方法,是世界上第一个追踪脑中风后神经细胞和轴突的死亡和恢复的人。该数据是在大鼠缺血性中风模型中获得的。研究人员使用一种新的磁共振成像方法追踪了在血管意外中幸存了三个月的动物大脑的变化。他们发现,新的轴突正试图恢复神经细胞之间失去的连接。该研究是在俄罗斯科学基金会的支持下进行的。

在科学技术顾问,科学技术大学教授和华盛顿大学瓦西里·亚尼赫克的监督下,由科学技术大学神经生物学实验室创造的诊断技术成为进行研究的工具。科学家使用特殊的程序进行数学数据处理,磁共振成像,从而获得髓磷脂图和大脑图像,以与在地图上绘制地形相同的方式反映神经纤维鞘的数量。髓磷脂图揭示了传统磁共振成像无法检测到的大脑物质的微观变化。

托国立神经生物学实验室负责人玛丽娜·科达诺维奇说:“共进行了两次实验,在第一次实验中,在中风后的十天内对动物的状况进行了监测。第二,在三个月内对啮齿动物的大脑进行了多次扫描。 在这两种情况下,我们都研究了神经元和轴突(神经细胞的过程)发生了什么变化,冲动沿着这些脉冲从一个神经细胞传播到另一个神经细胞。”

Миелин, динамика изменения после инсульта.jpg

在这种情况下,对髓鞘(神经鞘成分中的主要物质)进行了定量评估。 神经系统细胞之间信息的正确传递取决于其状态。 神经科学家的研究表明,在大脑区域发生中风后,血液供应受到侵犯,神经元和轴突死亡,但一些轴突仍然存活,尽管脱髓鞘。 事实证明,这一过程并非不可逆转,随着时间的流逝,髓鞘在神经鞘中得以恢复。

以及观察到另一种现象,完整区域的健康神经元,其中轴突死亡,因此与其他神经细胞的连接被破坏,新的轴突生长。 它们可以穿过缺血区域,到达健康的神经元并形成新的神经网络。 如果形成新的连接,并且神经冲动开始沿着轴突传递,则这是形成新的髓鞘的信号。 在两到三个月后,大鼠新神经末梢的萌发很快发生。

А – миелиновые оболочки аксонов в мозге крысы в норме. Б – разрушение миелиновых оболочек в ишемическом очаге через 10 дней после инсульта. В – восстановление миелиновых оболочек аксонов через 30 дней после инсульта.jpg

玛丽娜·科达诺维奇说:“显然,新的传导网络不能完全复制受损之前的神经网络,但尽管如此,轴突仍在试图建立细胞之间失去的连接。我们的下一个任务是找出圣经网络的恢复条件,研究如何影响各种功能的恢复,感知,记忆,精细的运动技能或其他问题。 为此,有必要了解神经网络的结构如何变化,并将其与功能恢复进行比较。 这将是我们进一步研究的重点。”

为了实现它们,科学家们打算结合使用两种磁共振成像方法,磁共振成像映射和超声成像,这可以让您评估神经系统的途径。 这将有助于从内部观察中风后大脑恢复的过程,并将其与感觉,运动和认知能力的康复动态进行比较。 这种新方法有望用于监视状况并预测丢失功能恢复的动态和数量。

与此同时,神经科学家们计划通过研究神经元和轴突修复的分子机制来获得新的基础数据。 科学家们将首次尝试回答许多问题,特别是确定健康的轴突如何找到需要与之通信的细胞的方式,无论它是否总是设法做到这一点。 研究人员期望找到“目标”,对其施加的影响将刺激康复过程并加速患者恢复正常的生活质量。