CerCor: черепно-мозговые травмы перестраивают нейронные сети по всему мозгу.
Американские нейробиологи из Университета Тафтса в штате Массачусетс изучили новые данные о реакции мозга на травматические повреждения. Они установили, что последствия травмы головы выходят далеко за пределы первоначального места удара. Исследование опубликовано в журнале Cerebral Cortex (CerCor).
Ученые применили новую технику визуализации, которая объединяет флуоресцентные датчики активности нейронов с электродами. Это позволяет оценить реакции мозга на черепно-мозговую травму (ЧМТ). Благодаря такому подходу специалисты смогли наблюдать и записывать взаимодействия между различными областями мозга после повреждения, фиксируя формирование новых нервных путей при компенсации утраченных связей.
Исследовательская группа обнаружила, что ЧМТ, обычно возникающие в результате серьезных ударов, таких как автомобильные аварии или падения, вызывают широко распространенную реакцию мозга, которая выходит далеко за пределы непосредственной области травмы.
Примечательно, что мозг запускает процесс самовосстановления и адаптации, создавая новые нервные пути в обоих полушариях в попытке воссоздать утраченные связи. Эта адаптивная реакция указывает на уровень пластичности и устойчивости мозга, который ранее недооценивался в исследованиях ЧМТ.
Это указывает на то, что реакция мозга на травму включает в себя сложный процесс реорганизации всего мозга, а не ограничивается поврежденной областью.
Одним из наиболее неожиданных результатов стало изменение шаблонов активности мозга у травмированных мышей, которое заметно отличалось от ожидаемых шаблонов движения и отдыха, наблюдаемых в здоровом мозге. Вместо этого поврежденный мозг демонстрировал единую картину активности независимо от того, двигались мыши или находились в неподвижном состоянии.
Эта гомогенизация моделей активности мозга предполагает нарушение способности мозга переключать состояния в зависимости от поставленной задачи, что служит важным аспектом нормальной функции мозга. Несмотря на это нарушение, мыши сохранили способность бегать в колесе, что указывает на то, что мозг может находить новые способы выполнения задач, несмотря на его измененное состояние.
Ученые рассчитывают, что их открытие позволит разработать более эффективные методы лечения, которые смогут смягчить долгосрочные последствия черепно-мозговых травм.
Ранее ученые выяснили, что спортивные травмы головы могут серьезно повредить сердцу.
