Восстановление нервной проводимости спинного мозга

В течение ближайшего десятилетия ожидается прорыв, который облегчит положение людей с ограниченными возможностями, а может даже полностью решит проблему восстановления нервных связей и возвращения подвижности парализованным конечностям.

Проблема этих, казалось бы очень успешных, экспериментов в том, что в них позвоночник травмируется сверхострыми лезвиями, что радикально ускоряет процесс сращивания аксонов, особенно в присутствии PEG или стволовых клеток. В реальности травмы мозга обычно связанны с обширным повреждением нервной ткани позвоночника, с гибелью участков протяженностью в 0,5-1 см. Полностью соединить такой разрыв нервных путей ученые до сих пор не могут.

В ноябре 2012 года команда ученых из Кембриджа и Центра регенеративной медицины Университета Эдинбурга опубликовала результаты эксперимента по исцелению подопытных собак с тяжелым повреждением спинного мозга.

Ученые проводили опыты на 34 собаках, в основном на таксах. Уникальность этих экспериментов в том, что они были максимально приближены к тем условиям, что могут возникнуть в реальных случаях травм у людей. Другими словами, были взяты обычные домашние собаки, которые в различное время получили травмы позвоночника, связанные с разрывом нервных путей и потерей части нервных клеток. После травм собаки в течение 12 месяцев и более не могли использовать свои задние ноги и потеряли чувствительность задней части туловища. Надо отметить, что у такс часто возникают такие же повреждения спинного мозга, как и у людей: связанные со смещением позвонков относительно друг друга.

Для лечения собак применили перспективную технологию имплантации обкладочных нейроэпителиальных клеток (OEC). Эти клетки находятся в носу и обладают свойствами нейральных стволовых клеток, то есть могут превращаться в нейроны. Впервые нейральные стволовые клетки из слизистой оболочки носа взрослого человека выделили в 2001 году, что стало важнейшим достижением, поскольку из носа добывать нейральные стволовые клетки относительно просто.

Собак разделили на две группы: одной ввели стволовые клетки непосредственно в место травмы позвоночника, а вторая группа была контрольной и получила плацебо. Через месяц собак в специальном поддерживающем корсете отправили на беговую дорожку для проверки функций конечностей.

Собаки, которым трансплантировали собственные нейральные стволовые клетки из слизистой оболочки носа, вновь смогли управлять задними конечностями

Пока идет работа над полным излечением травм спинного мозга, ученые из Case Western Reserve University и клиники Кливленда пытаются хотя бы частично улучшить состояния людей с очень серьезными повреждениями нервной ткани. В случае с обширной потерей нейронов пока почти нет надежды на полное исцеление, но для пациентов было бы большим облегчением восстановить хотя бы частичную функциональность парализованной части туловища.

Успехи в этой области уже есть, и они весьма существенные. Американским ученым удалось восстановить у подопытных крыс контроль над мочевым пузырем, причем потеря контроля произошла в результате серьезной травмы позвоночника: полного перерезания позвоночного столба с массивной потерей нейронов.

С помощью двух десятков нервных волокон ученые соединили разорванный спинной мозг. На рисунке видны нервные волокна и тонкий металлический проводок, защищающий новое нервное соединение от обрыва

Ученые не ставили перед собой задачу полностью вернуть подопытным мышам подвижность – это было невозможно при такой серьезной травме. Вместо этого была проделана кропотливая работа по пересадке нервной ткани из груди крыс в место повреждения в позвоночнике. Спустя много месяцев нейроны, подпитанные специальными химическими веществами и факторами роста, смогли прорасти навстречу разорванным участкам спинного мозга и соединить его через огромный по медицинским меркам разрыв шириной более 5 мм. В итоге получилось тонкое, всего в примерно 20 нервных волокон, соединение, которое, конечно, не могло полностью восстановить функциональность спинного мозга.

Тем не менее, впоследствии, мыши восстановили некоторый контроль над потерянными функциями организма, в частности смогли контролировать мочевой пузырь. Потенциально, данная методика может помочь восстановить множество других функций, в частности 2 года назад с ее помощью у крыс с менее тяжелыми повреждениями мозга восстановили контроль над дыхательными мышцами. Возможно, в перспективе с помощью подобной технологии все же можно будет ремонтировать обширные повреждения спинного мозга и полностью восстанавливать его функциональность.

Победа над природой

Препарат на основе двух генов поможет восстановить двигательную активность пациента после травмы спинного мозга. Революционная разработка российских ученых защищает нейроны от гибели, стимулирует рост кровеносных сосудов и новых нервных волокон. Эффективность препарата показали проведенные на крысах эксперименты — спустя несколько месяцев после начала лечения животные смогли ходить на прежде парализованных конечностях. Для того чтобы начать доклинические испытания, исследователям осталось решить проблемы с финансированием.

Травма спинного мозга, возникшая в результате аварии, несчастного случая или падения с высоты, нередко приводит к потере чувствительности и способности двигать частями тела ниже места поражения. Сейчас помочь мышцам усилить сигнал может только экзоскелет и нейропротезы, и то при условии, что не полностью утрачена связь между спинным и головным мозгом. Исследователи из Казанского федерального университета (КФУ) создали препарат, который позволяет успешно бороться с травмами спинного мозга, несмотря на наличие осложняющих выздоровление факторов.

Дело в том, что при повреждении спинного мозга организм постепенно наращивает в месте травмы рубец, состоящий из соединительной ткани. Он необходим для своеобразной фиксации места повреждения, но в дальнейшем препятствует росту аксонов, отростков нервных клеток, с помощью которых осуществляется связь с другими клетками.

Перед исследователями стояла задача создать такой препарат, который снижал бы скорость образования рубца и восстанавливал нервную ткань.

Исследователи из института фундаментальной медицины и биологии КФУ создали такой препарат, взяв за его основу два гена (VEGF и FGF2). Первый ген нормализует кровоснабжение при нейротравме, поддерживает выживаемость нейронов, стимулирует нейрогенез, рост новых сосудов и аксонов. Второй ген представляет собой фактор роста, обладает выраженным нейротрофическим действием — поддерживает выживаемость клеток в области повреждения, способствует развитию нервных волокон. Получившийся препарат содержит и регуляторные элементы, которые контролируют работу этих генов.

Испытания препарата на животных проходили следующим образом. Чтобы смоделировать повреждение спинного мозга, у подопытных вскрывали позвоночник и по нему с помощью специального молоточка наносили удар строго определенной силы. После операции животные теряли чувствительность задних конечностей и способность ими двигать. Во время всего эксперимента за животными тщательно ухаживали, помогая справляться с гигиеной и приемом пищи.

После нанесения травмы ученые переходили к лечению. Опытной группе животных вводили генный препарат, а контрольной позволяли восстанавливаться без стороннего вмешательства.

У крыс контрольной группы через два месяца после травмы наблюдалось частичное восстановление двигательных функций — животные сгибали лапы в одном или двух суставах. Однако полноценно передвигаться, удерживать вес тела и координировать движения грызуны не могли. Крысы в опытной группе в этот же период стали уверенно вставать на лапы, ходить, контролируя движения передних и задних конечностей.

— Помимо применения генного препарата мы проводим исследования эффективности лечения травм спинного мозга с помощью мезенхимных стволовых клеток, — рассказал старший научный сотрудник лаборатории генных и клеточных технологий института фундаментальной медицины и биологии КФУ Яна Мухамедшина. — Результаты обеих работ обнадеживают и показывают, что мы можем эффективно восстанавливать травмированный спинной мозг и его функции у крупных животных, в частности свиней, а в дальнейшем и у человека.

В перспективе ученые планируют сочетать эти методики для лечения травм головного мозга и терапии нейродегенеративных заболеваний.

Несмотря на то что гены в составе препарата и так присутствуют в человеческом организме, некий элемент риска всё равно есть и его невозможно предсказать, считает директор Института молекулярной медицины Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета Андрей Замятнин.

— В составе генетической конструкции, которая используется, есть части (регуляторные элементы), которые в человеческом организме отсутствуют, — пояснил он. — Их влияние на организм абсолютно непредсказуемо. Поэтому для доказательства безопасности препарата необходимо провести клинические испытания.

Ученые готовы начать доклинические испытания в течение года, если решат вопрос финансирования.

• 7 Сентября, 2018
• Болезни нервной системы
• Владимир Стороженко

Наука не стоит на месте. Постоянно открываются новые факты об окружающем нас мире. Однако не менее интересны исследования организма человека. Одним из известных утверждений является высказывание ученых, что нервные клетки не восстанавливаются. Эта гипотеза была общепринятой длительное время. Однако множество проведенных опытов, применение совершенного оборудования позволило опровергнуть известное утверждение. Восстанавливаются или нет нервные клетки, будет подробно рассмотрено далее.

Что такое нервные клетки?

Много лет ученые предостерегали людей о том, что нервничать нельзя. Это пагубно и, что самое главное, необратимо сказывается на работе нейронов головного мозга. Итак, нервные клетки не восстанавливаются – миф или реальность? Чтобы вникнуть в этот вопрос, следует рассмотреть особенности этой системы человеческого организма. Нервные клетки – это нейроны. Они составляют нервную систему. В нашем организме их находится около 10 млрд. Причем все они между собой связаны.

Сегодня можно с уверенностью сказать: утверждение о том, что нервные клетки не восстанавливаются – миф.

Взаимодействие между нервными клетками происходит по сети из нервов. Они передают информацию о внешних и внутренних условиях организма. Система выполняет несколько сложных функций.

Роль раннего стационарного лечения во время инсульта

После инсульта пациент должен находиться в лечебном учреждении приблизительно около одного месяца. Необходимое для устранения дальнейшего развития патологии головного мозга. А нежелание пациента проходить восстановление в больнице для него может закончиться повтором симптомов или летальных последствий. Когда мозг получит гораздо более обширные нарушения, нежели под присмотром медиков.

Где ежедневно в случае острого ухудшения самочувствия врачи в любую секунду тут же смогут обеспечить больного необходимым медикаментозным или физиотерапевтическим лечением. Таким образов врачи вовремя предотвратят дальнейшую гибель клеток и смогут помочь им быстрее восстановить собственные силы. В домашних же условиях без медицинского вмешательства достичь положительного эффекта будет куда сложнее.

Поэтому при подозрении на первые признаки инсульта, в госпитализации больного лучше не отказываться и оставаться в больнице до полного реабилитационного курса. Ведь только прием медикаментов и соблюдение важных рекомендации по выполнению пассивной гимнастики и массажа смогут помочь человеку быстрее восстановить его мозг.

Особенности нервной системы

Много лет ученые пытались получить ответ на вопрос, почему нервные клетки не восстанавливаются. Поэтому работы в данном направлении проводились постоянно. Со временем стало понятно, что гипотеза ошибочная. Нервные клетки выполняют ряд важных функций. Основными из них являются следующие:

• Объединение. Все органы и системы человеческого тела функционируют как единое целое. Такая взаимосвязь обеспечивается корректной работой нервной системы.
• Переработка информации. Она поступает через внешние и внутренние рецепторы.
• Передача информации. После обработки данных происходит ее передача соответствующим клеткам, органам и тканям.
• Развитие. При усложнении условий окружающей среды совершенствуется, усложняется и нервная система.

Такой сложный механизм не может не регенерироваться. Поэтому ответ на вопрос, восстанавливаются ли нервные клетки у человека, был найден в 1998 году. Данные об исследовании Э. Гоулди и Ч. Гросса стали новой ступенью развития медицины, психологии. Они были опубликованы в 1999 году.

Опыты проводились на зрелых обезьянах. Было доказано, что в мозге приматов ежедневно образуются новые нейроны. Этот процесс непрерывно длится до самой смерти. В 2014 году было принято утверждение, что человеческий мозг развивается не только в детском и подростковом возрасте, но и в течение всей жизни. Основным фактором развития являются эмоции.

Как проходит восстановление?

Рассматривая вопрос о том, восстанавливаются ли нервные клетки, стоит отметить, что этот процесс протекает с разной скоростью под воздействием разных факторов. Во-первых, на это влияет возраст, а во-вторых, образ жизни человека и его окружающая среда. Нейроны восстанавливаются, но довольно долго.

Ускорить процесс регенерации можно в определенных условиях. Интеллектуальный труд влияет на это. Какие нервные клетки восстанавливаются? Процессы регенерации происходят только в тех отделах мозга, которые связаны с новыми занятиями и работой мысли. По данным Всемирного конгресса психиатров, который состоялся в 2014 году, ускорить процесс регенерации нейронов можно в следующих ситуациях:

• решение сложных задач (не обязательно математических);
• экстремальная ситуация, из которой человек стремится найти выход;
• планирование, при котором нужно учитывать множество исходных данных;
• при задействовании памяти, особенно кратковременной;
• при решении вопросов пространственной ориентации.

Именно в этих случаях человек начинает усиленно думать. Ему нужно найти выход из ситуации, принять сложное решение. В этот момент силы организма направлены на создание новых нейронных сетей. Это стимулирует работу мозга, заставляя нервные клетки регенерироваться быстрее.

С возрастом процесс регенерации может замедлиться. Однако даже в глубокой старости этот процесс не прекращается полностью.

Мильгамма

Мильгамма представляет собой нейропротектор для восстановления обмена веществ внутри клеток, что позволяет замедлить процесс разрушения миелина и начать его регенерацию. В основе препарата лежат витамины из группы В, а именно:

• Тиамин (В1). Он крайне необходим для усвоения сахара в организме и получения энергии. При остром дефиците тиамина у человека нарушается сон и ухудшается память. Он становится нервным, а иногда подавленным, как при депрессии. В некоторых случаях наблюдаются симптомы парестезии (мурашки по коже, уменьшение чувствительности и покалывания в кончиках пальцев);
• Пиридоксин (В6). Такой витамин играет немаловажную роль в выработке аминокислот, а также некоторых гормонов (дофамин, серотонин и т. д.). Несмотря на редкие случаи нехватки пиридоксина в организме, из-за его дефицита возможно понижение умственных способностей и ослабление иммунной защиты;
• Цианокобаломин (В12). Он служит для улучшения проводимости нервных волокон вследствие чего улучшается чувствительность, а также для улучшения синтеза крови. При нехватке цианокобаломина у человека развиваются галлюцинации, деменция (слабоумие), наблюдаются сбои в ритме сердца и парестезии.

Благодаря такому составу Мильгама способна остановить окисление клеток свободными радикалами (реактивными веществами), что повлияет на восстановление чувствительности тканей и нервных окончаний. После курса приема таблеток отмечается снижение симптоматики и улучшение общего состояния, а употреблять препарат нужно в 2 этапа. В первом потребуется сделать не менее 10 инъекций, а затем перейти на таблетки (Мильгамма композитум) и принимать их 3 раза в сутки на протяжении 1,5 месяца.

Негативные факторы в процессе регенерации

Кроме стресса разрушительное действие на нейроны оказывают бессонница, радиация, хроническое недосыпание, употребление алкоголя, никотина и наркотических веществ. Негативных факторов множество. Процесс восстановления клеток нервной системы называется нейрогенезом. Именно он способствует правильному функционированию всего организма человека. Если нервные клетки погибают в большом количестве, этот процесс следует немедленно остановить. Через время появятся новые нейроны. Состояние пациента при этом улучшится.

Чего не делать?

Психическое здоровье (по словам специалистов) более важно, чем само физическое состояние. Итак, как поддержать функцию мозга? Прежде всего, надо знать, что ему вредит.

Мозг потребляет значительное количество кислорода, необходимого для его правильной работы. Но современный человек постоянно подвергается воздействию загрязненного воздуха (выхлопы транспортных средств, пыль от промышленного производства). У людей из более крупных городов возникают частые головные боли, кратковременные расстройства памяти. Более длительное вдыхание загрязненного воздуха вызывает постоянные изменения в мозге.

Как показывают новые исследования, в дополнение к возникновению рака, сердечных заболеваний и ряда других проблем со здоровьем, алкоголь и никотин могут нарушить функционирование мозга.

Тело, включая мозг, максимально восстанавливается во время сна. Длительный дефицит сна может нанести ущерб важнейшему органу. Тело не успевает создавать новые нейроны, а старые теряют способность взаимодействовать с нервными клетками. При бессоннице, вызванной перенапряжением, лучше выпить таблетку снотворного.

На голове есть несколько точек, стимулирующих перенапряженную нервную систему. Поместите пальцы обеих рук чуть выше ушей, осторожно массируйте кожу, создавая легкое давление. То же самое сделайте на верхней части головы. Наконец помассируйте виски и жевательные мышцы на щеках.

И одна интересная вещь. Тот факт, что мозг нуждается в достаточном количестве кислорода, объяснен выше. Но знаете ли вы, что с этим могут иметь проблемы дети? Им нравится прятаться под одеялом, часто так засыпая. Во время сна увеличивается количество выдыхаемого углекислого газа. Это снижает уровень кислорода, что нарушает правильное функционирование мозга.

Это относится и к взрослым. Во время сна обеспечьте достаточный запас свежего воздуха.

Совет врачей

Чтобы избежать негативных последствий, врачи советуют следующее:

• не стоит ставить перед собой невыполнимые цели;
• нужно организовывать свою жизнь правильно, придерживаться правильного режима сна и бодрствования;
• пассивный образ жизни так же вреден, как и стрессы;
• нужно найти смысл своего существования, стремиться к чему-то;
• создавайте новые социальные связи, поддерживайте старые знакомства;
• улучшайте отношения с людьми, особенно с теми, с кем часто общаетесь;
• дополнительные материальные затраты не нужны для восстановления нервной ткани;
• возникающие проблемы нужно решать, даже если задача сложная;
• учеба в любом возрасте нужна;
• получение новой информации, ее обдумывание способствует регенерации нервных клеток.

Ум нужно тренировать, подобно мышцам. Только нагрузка должна быть особой. Нужно тренировать память, стараясь запомнить в день определенное количество новой информации. Учите стихи, читайте книги, интересные журналы, интересуйтесь новыми открытиями и обдумывайте новую информацию. Это является обязательным условием тренировки.

Некоторые факты

Сколько восстанавливаются нервные клетки? Это самый интересный вопрос в нейрогенезе. Именно от скорости регенерации зависит состояние памяти человека, правильное функционирование всей нервной системы. Без сомнения, в детском возрасте этот процесс происходит гораздо быстрее. В старческом возрасте регенерация замедляется. Однако далеко не каждый человек в преклонном возрасте теряет память и приобретает диагноз старческого слабоумия.

Чтобы в этом разобраться, следует рассмотреть общепринятые факты. Проведенные исследования доказали, что ежедневно в организме человека образуется до 700 новых нейронов. Этого достаточно, чтобы за год обновилось 1,75% клеток. Некоторые люди интересуются, восстанавливаются ли нервные клетки у женщин. Стоит сказать, что на процессы регенерации ни в коем случае не влияет гендерная принадлежность. У женщин и мужчин этот процесс протекает одинаково и может замедляться или ускоряться под воздействием названных выше факторов.

С возрастом скорость восстановления снижается. Однако новые нейроны не отличаются в младенчестве или в старости. Их качество всегда одинаковое. Однако с возрастом жизненный цикл клетки удлиняется.

Гибель нейронов неизбежна

Если вам говорят: нервные клетки не восстанавливаются, это, как уже было доказано учеными, ложь. Однако не стоит думать, что гибель нейронов является противоестественным процессом. Разрушение нервных клеток запрограммировано в нас самой природой. Ежедневно в нашем организме погибает большое количество нейронов. Считается нормальным, если в год мозг человека теряет 1% нейронов от их общего количества.

Интересен факт, что подобным качеством обладают далеко не все живые существа на планете. Например, у червей, некоторых моллюсков, насекомых существует определенное количество нервных клеток. Такие живые существа рождаются с четко установленным числом нейронов. С таким же количеством нервных клеток они и умирают. Поэтому подобные виды не способны к обучению. Они не меняют поведения. Любые отклонения в нервной системе, изменении количества клеток, приводят к гибели особи.

Особенности построения системы нервных связей

По этой причине клетки, которые не участвуют в обмене информацией, не имеют связей, уничтожаются организмом.

Какие признаки предупреждают о начальном инсульте

Из-за начавшего инсульта в мозг перестает поступать достаточное количество кислорода в результате происходит гибель тех клеток, где произошло нарушение. Поэтому во избежание развития патологического процесса, важно, вызвать скорую если:

• Наличие головных болей.
• Симптомы повторяющейся мигрени.
• Искажение слухового восприятия у пострадавшего.
• Низкая способность на запоминание и воспроизведение информации.
• Отсутствие коррекции и скорости в выполнении двигательных действий.

Если у постороннего человека или у кого-то из близких родственников начались подобные симптомы или жалобы сходите вместе с ним в больницу или совершите вызов врача на дом. Ведь восстановить мозг больного человека после удара без своевременного медицинского вмешательства, может, очень сильно ему навредить и стать для него очень страшной угрозой.

Активнее нейроны гибнут у детей

Рассматривая, восстанавливаются или нет нервные клетки, стоит рассмотреть еще один факт. Нейроны постоянно появляются и гибнут. В детском возрасте процесс разрушения нервных клеток протекает гораздо быстрее. Мы рождаемся на свет с большим запасом нейронов. 70% из них погибает еще до рождения. Это нормально.

В детском возрасте способность к обучению максимальная. Именно поэтому мозг малыша имеет такой огромный резерв нервных клеток. В процессе обучения незадействованные нервные клетки отмирают, снижая нагрузку на организм. Именно такое многообразие открывает перед человеком возможность не только обучаться, но еще до рождения вырабатывать свою индивидуальность.

Функции погибших нейронов берут на себя оставшиеся клетки, образовавшие связи. При этом они увеличиваются в размерах, образуя новые связи. Один живой нейрон способен заменить 9 погибших клеток.

Постепенно у детей процесс гибели клеток замедляется, хотя и не останавливается. Если его не нагружать новой информацией, количество нейронов будет постепенно сокращаться. При этом количество связей с другими клетками будет увеличиваться. Это также вполне нормальный процесс.

Архитектура связей нервной системы оттачивается с годами. У пожилого человека, который пользуется полученным в ходе своей жизни опытом, нейронов меньше, чем у ребенка. Но при этом он может соображать быстрее. В ходе умственной деятельности пожилого человека информация передается быстро и точно именно благодаря правильно отточенной системе нейронных связей.

Чтобы система не деградировала, не разрушалась в старости, человек требует обучения. Он должен тренировать свой мозг. В противном случае начинается процесс свертывания активности. Начинается старение, которое завершается смертью.

Чем меньше интеллектуальная, физическая нагрузка, тем процесс деградации происходит быстрее.

Как образуются нейроны?

Отвечая на вопрос, восстанавливаются или нет нервные клетки, стоит рассмотреть механизм их образования. Они не появляются в результате деления, как другие клетки организма. Процесс образования нейронов называется нейрогенезом. Он наиболее активен во время внутриутробного развития. Сначала происходят процессы деления нейронных стволовых клеток. Они мигрируют, дифференцируются. После этого из таких клеток появляются нейроны.

Эти клетки образуются всего в 3 областях. Одна из них связана с памятью – гиппокамп, вторая – с обонянием (обонятельные луковицы). Также в период полового созревания накапливаются нервные клетки в миндалине и в связанных с ней областях.

Рассмотрев, восстанавливаются или нет нервные клетки, можно однозначно ответить, что они восстанавливаются. Процесс этот проходит с неодинаковой интенсивностью. Чтобы его ускорить, нужно нагружать мозг новой информацией, вступать в социальные связи, особенно налаживать отношения с близкими людьми. Недостаток питательных веществ (витаминов, кислорода, микроэлементов) ведет к гибели нейронов.

Измените мозг

Выводы ученых значительны для всех. Исследования показывают, что люди любого возраста могут изучать новые вещи, формировать новые привычки. То, чему мы учимся в жизни, кем себя окружаем, что и как решаем делать, как думаем, определяет, кто мы, какое у нас видение мира. Чем более человек открыт новым стимулам и знаниям, тем больше он развивает свой мозг.

Рубрика: Медицина

Дата публикации: 23.12.2016 2016-12-23

Статья просмотрена: 2251 раз

Передача нервного возбуждения внутри нейрона идет в направлении от дендритов к телу клетки, от неё к аксону; аксоны проводит возбуждение в направлении от тела клетки.

Передача нервного импульса с одного нейрона на другой осуществляется посредством построенных концевых аппаратов, или синапсов.

Всю нервную систему можно представить состоящей в функциональном отношении из элементов трех видов:

1) рецептор (восприниматель), транспортирующий энергию внешнего раздражения в нервный процесс, он связан с афферентным (центростремительным, или рецепторным) нейроном, распространяющим начавшиеся возбуждения (нервный импульс) к центру, с этого явления начинается анализ поступившего сигнала;

2) кондуктор (проводник), вставочный, или ассоциативный, нейрон, осуществляющий замыкание, т. е. переключение возбуждения с центростремительного нейрона на центробежный;

3) эфферентный (центробежный) нейрон, осуществляющий ответную реакцию (двигательную или секреторную) благодаря проведению нервного возбуждения от центра к периферии, к эффектору (нервное окончание эфферентного нейрона).

Живой организм — это уникальная кибернетическая система, способная к самоорганизации и самоуправлению. Эту функцию выполняет нервная система. Для самоуправления нужно три звена.

Первое звено — поступления информации по вводному каналу.

Второе звено — переработка информации, которая совершается декодирующим устройством.

В состав декодирующего устройства входят клеточные тела афферентных нейронов нервных узлов и нервные клетки серого вещества спинного мозга, коры и подкорки головного мозга, образующие нервную сеть серого вещества ЦНС.

Третье звено — управление. Передача эфферентных сигналов из серого вещества спинного и головного мозга на исполнительный орган осуществляется по эфферентным каналам.

Особый интерес представляет работа третьего звена, а точнее работа исполнительных органов: произвольные мышцы, преимущественно скелетные и некоторые внутренности (язык, гортань, глотка).

По нисходящим путям от коры головного мозга идет латеральный корково — спинномозговой (пирамидный) путь. Он является сознательным эфферентным двигательным путем. Пирамидный путьсостоит из двух пучков: латерального и прямого. Латеральный пучок начинается от нейронов коры большого мозга, на уровне продолговатого мозга переходит на другую сторону, образуя перекрест, и спускается по противоположной стороне спинного мозга. Прямой пучок спускается до своего сегмента и там переходит к мотонейронам противоположной стороны. Следовательно, весь пирамидный путь является перекрещенным.

От коры среднего мозга: идет Красноядерно-спинномозговой,или руброспинальный, путь(tractus rubrospinalis), состоящий из аксонов нейронов красного ядра. Эти аксоны сразу после выхода из ядра переходят на симметричную сторону и делятся на три пучка. Один идет в спинной мозг, другой в мозжечок, третий — в ретикулярную формацию ствола мозга.

Нейроны, дающие начало этому пути, участвуют в управлении мышечным тонусом. Рубромозжечковый и руброретикулярные пути обеспечивают координацию активности пирамидных нейронов коры и нейронов мозжечка, участвующих в организации произвольных движений.

При повреждении этих путей нарушается их проводимость. Повреждения проводникового аппарата спинного мозга приводят к нарушениям двигательной или чувствительной системы ниже участка повреждения в результате травмы спинного мозга наблюдается локальное повреждение восходящих и нисходящих трактов — путей проведения информации с зон рецепции в эти зоны. В неврологии эти патологические явления называются сегментарным уровнем поражения. Морфологически сегментарный уровень поражения характеризуется разрушением тел нейронов и их восходящих и нисходящих отростков, из которых образуются проводящие пути спинного мозга. [4]

Пересечение пирамидального пути вызывает ниже перерезки гипертонус мышц (мотонейроны спинного мозга освобождаются от тормозного влияния пирамидных клеток коры) и, как следствие, к спастическому параличу.

При пересечении чувствительных путей полностью утрачивается мышечная, суставная, болевая и другая чувствительность ниже места перерезки спинного мозга.

В результате проведения исследований этой темы, мы столкнулись с вопросом: как происходит кодирование информации? Анализ результатов исследования показал, что существует множество гипотез кодировки информации. Один из способов кодирования основан на варьировании характеристик последовательностей (серий) нервных импульсов, направляемых в результате синаптической передачи к следующей группе нейронов. При этом кодирующий механизм — временная организация разряда нервных импульсов. Возможны разные виды такого кодирования. Часто кодом служит средняя частота разряда: во многих сенсорных системах увеличение интенсивности стимула сопровождается повышением частоты разряда сенсорных нейронов. Кроме того, кодом могут служить длительность разряда, разнообразное группирование импульсов в нем, продолжительность разряда залпов импульсов и т. д. Таким образом, возможно, именно этот способ является шифровкой кода для данной передачи импульса.

Кроме того, путь по которому проходит импульс не единственный, существуют и другие, но для того, чтобы появился новый путь, нужно перекрыть предыдущий. Таким перекрыванием является его механическое повреждение.

При повреждении спинного мозга появляются дополнительные пути для проведения информации, чем и объясняются случаи полного и частичного восстановления больных после повреждения спинного мозга, при полном или частичном его разрыве. Каждая мышца и каждый дерматомер иннервируются двигательными и чувствительными волокнами не одного сегмента, а, по меньшей мере, еще 2–3 соседних сегментов. Поэтому при фактическом поражении 1–2 сегментов спинного мозга заметных расстройств обычно не наступает. [2] Классическая неврология утверждает, что при повреждении и даже полном удалении 2 сегментов спинного мозга, величина разрыва до 3–4 см нарушения чувствительных и двигательных функций происходить не должно. Раньше, в начале XX века, это явление было исследовано, доказано и принято за аксиому. Отрицание этого факта на современном этапе ничем не обосновано.

В организме человека имеется возможность проведения импульсов, минуя пораженные сегменты спинного мозга, путем перескока по морфологическим субстратам с налагающимися рецепторными полями. В первую очередь это субстраты, целостность которых не нарушена:

1) сложная переплетенная сеть нервных волокон кожи;

2) нервная сеть твердой мозговой оболочки;

3) вегетативная нервная система;

4) рецепторный аппарат мышц.

Также возможно компенсаторное проведение импульсов:

а) в сохранившихся волокнах на уровне поражения сегментов спинного мозга;

б) по сохранившейся паутинной и мягкой мозговой оболочке;

в) отдельно следует отметить возможность проведения импульсов по спинномозговой жидкости, являющейся электролитом;

г) проведение импульсов посредством эфаптической передачи.[3]

Нами была выдвинуто предположение, что после повреждения спинного мозга, для восстановления проводимости нервного импульса, можно обойти место повреждения, с помощью искусственных проводящих путей (мостика), соединяющие неповрежденные участки. Это предположение подтверждается и ранее известными данными. Спинномозговая жидкость, омывающая и питающая ткани спинного мозга, является электролитом. Проводимость нервных импульсов при повреждении спинного мозга сохраняется при условии циркуляции ликвора в позвоночном канале. Таким образом, передача информации через, так называемый, мостик (ликвор) возможна, но она легко может искажаться, а так же каналы, по которым будет передаваться этот импульс, могут не выдержать высокого уровня сигнала, что может привести к разрушению канала.

На основе собранных данных и работе над данной темой был поставлен эксперимент.

В первой части производились наблюдения амплитуды и формы сигнала, поданного с генератора на выделенный участок спинномозговой области объекта (лягушки) при ненарушенном позвоночнике. Структурная схема экспериментальной установке (Рис1.)

В выделенном участке спинномозговой области объекта (Рис2) в точку А подается импульсный сигнал, а в точке В регистрируется сигнал без видимых изменений.

При частичном механическом повреждении спинномозговой области в точке С и при повторном наблюдении в точке В видны заметные изменения. Произошло резкое уменьшение амплитуды сигнала и возникли помехи.

В результате произошло частичное восстановление амплитуды и формы сигнала при значительном снижении уровня помех. Для дальнейшего увеличения амплитуды и снижения помех в точку D был включен дифференциальный усилитель. Анализ полученных результатов показал, что при увеличении амплитуды входного сигнала пропорционально увеличился выходной сигнал. Дальнейшее усиление входного сигнала к заметному изменению выходного не привело, а явилось причиной разрушения канала.

Проведенные исследования показали, что разрушения канала происходят вследствие значительной длительности воздействующих импульсов, а также недостаточное согласование объекта с входным сопротивлением дифференциального усилителя.

Перспективным направлением дальнейших исследований восстановления нервной проводимости является оптимизация величины амплитуды и длительности воздействующих импульсов.