Временная сенсорная депривация может улучшить выздоровление после инсульта, дав возможность мозгу восстановиться, сообщает новое исследование в Школе медицины Вашингтонского университета в Сент-Луисе, Миссури, США.

В докладе, опубликованном в Science Translational Medicine, объясняется, как ученые пришли к такому выводу после наблюдения за восстановлением после инсульта у мышей, у которых были обрезаны усы.

Команда обнаружила, что мыши с большей вероятностью восстанавливали использование передней лапы после инсульта, если у них были усеченные усы.

Усы грызунов являются важным сенсорным органом с богатым нервным сообщением.

Животное может перемещать свои усы вперед и назад, чтобы исследовать неподвижные объекты, и может использовать их, чтобы исследовать движущиеся объекты, все время отправляя сенсорную информацию в мозг.

Исследователи предполагают, что отсечение усов мышей не позволяет мозгу получать сенсорные сигналы, оставляя пораженную область более «пластичной» и способной перестраивать себя для выполнения других задач.

Последствия для реабилитации инсульта

Инсульт возникает, когда либо сгусток, либо разрывы в кровеносном сосуде в мозге блокируют кровоснабжение и останавливают пораженный участок от получения кислорода и питательных веществ, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности и работоспособности клеток.

Большинство инсультов вызваны тромбами, и они известны как ишемические инсульты. Временный тромб, который «рассасывается», приводит к транзиторной ишемической атаке, которая также известна как микроинсульт.

Когда пораженная область мозга перестает получать кровь, в которой она нуждается, мозговые клетки умирают, и соответствующая часть тела перестает нормально работать или вообще не работает.

Часто подход к реабилитационной терапии, которую люди получают после инсульта, фокусируется на том, чтобы помочь компенсировать инвалидность. Учёные считают, что их исследование даёт альтернативный подход.

Мозговые функции «переадресовываются» в близлежащие районы

Благодаря пластичности мозга и способности к адаптации многие выжившие после инсульта, восстанавливают некоторые функции. Например человек, который не может сначала поднять руку, но через несколько дней может начать шевелить пальцами.

Исследования с использованием изображений головного мозга показывают, что в таких случаях мозг переводил контроль пальцев в «соседнюю неповрежденную область».

Степень выздоровления тесно связана с тем, насколько хорошо мозг перенаправляет сенсорные и контрольные функции от поврежденного до неповрежденного района.

Однако цена этой пластичности заключается в том, что мозг постоянно пытается высвободить области, на которых можно создать новые связи. Один из способов освободить участки мозга, — это когда сигналы в и из области прекращаются — например, после ампутации конечности.

Ученые задались вопросом, может ли сенсорная депривация быть способом освободить участки вблизи района, пострадавшего от инсульта, и воспользуется ли мозг этой возможностью, чтобы переназначить отключенные функции в эту область.

Мыши с обрезанными усами восстанавливаются быстрее

Чтобы проверить эту идею, они индуцировали инсульт в двух группах мышей, так что это ухудшало их способность контролировать правую переднюю лапу.

После инсульта они обрезали усы одной группы мышей и оставили их нетронутыми в другой группе. Затем они наблюдали выздоровление животных и их использование передних лап.

Через 4 недели после инсульта мыши с обрезанными усами снова начали использовать правую переднюю лапу, а к 8-й неделе они использовали ее так же хорошо как и здоровую лапу.

Однако мыши с неповрежденными усами восстанавливались гораздо медленнее; к 4-й неделе они все еще не использовали правую переднюю лапу и лишь частично восстановили ее использование к 8-й неделе.

Сканирование мозга у мышей показало значительные различия как в пораженных инсультом, так и в соседних областях. В мозге мышей с обрезанными усами активность, связанная с использованием передних лап, переместилась в область, которая обычно связана с использованием усов.

Тем не менее, у мышей с неповрежденными усами активность передней лапы перемещалась в любую из нескольких областей рядом с поврежденным участком.

Использование усов вернулось в прежнюю область

Команда позволила мышам с обрезанными усами вырастить их обратно после того, как они полностью восстановили свою правую переднюю лапу.

Сканирование мозгов животных, взятые спустя 4 недели, показало, что активность использования усов вернулась на прежнее место в мозге. Кроме того, контроль над ногами остался на новом месте, и мыши продолжали демонстрировать полное использование обеих лап.

В исследовании не было выяснено, были ли у мышей, которым урезали усы, потери способности использовать их.

Но исследователи говорят, что есть данные, что, когда функция мозга перемещается в другую часть мозга, это не мешает функции, связанной с этой областью.

К примеру у музыкантов часть мозга, контролирующая движение пальцев, необычайно велика, как и та часть, которая контролирует навигацию у таксистов.

Развитие этих навыков не приводит к тому, что музыканты и водители такси теряют какие-либо другие способности. Вероятно, они просто эффективнее используют свой мозг.

Эти исследования показывают, что можно улучшить результаты после инсульта путем «повышения пластичности в целевых регионах мозга».