Навіть легкі травми голови можуть мати серйозні наслідки для роботи мозку на самому базовому рівні. Дослідження, опубліковане в Communications Biology, показуює, що нейропластичність теж має свої межі.

Травми задньої потиличної кори є досить частим явищем у людей. Така черепно-мозкова травма (ЧМТ) може призвести до тривалого порушення зору (по типу, втрати гостроти зору). Наприклад, за оцінками, до 75% нинішніх або колишніх солдатів живуть з постійною дисфункцією зору або корковою сліпотою. ЧМТ асоціюється з механічним пошкодженням мозку та широким спектром нейрональних аномалій.

Людський мозок володіє дивовижною пластичністю. Навіть коли одна його частина пошкоджена, функції уражених нейронів можуть взяти на себе інші клітини. Це пояснюється тим, що нервова тканина має чудову здатність утворювати нові зв’язки для реорганізації, адаптації, зміни та самовідновлення всього органу.

Така нейропластичність характерна і для сенсорних ділянок зорової кори. Ця область мозку є кінцевим компонентом зорового шляху, відповідальним за отримання та обробку візуальної інформації. До первинної зорової кори (V1) досягають нервові волокна пучка Граціоле, які несуть нервові імпульси від сітківки обох очей.

До цього часу вчені мало знали про вплив ЧМТ на довготривале функціонування зорового шляху. Команда дослідників під керівництвом John C. Frankowski з кафедри анатомії та нейробіології Каліфорнійського університету в Ірвіні та Dr. Andrzej Foik з Міжнародного центру трансляційних досліджень очей (ICTER) в Інституті фізичної хімії Польської академії Науки досліджували in vivo (у дорослих мишей), як нейрони реагують на зорові подразники через два тижні та три місяці після легкого пошкодження первинної зорової кори (V1). Нейрони V1 зазвичай демонструють чутливість до різних особливостей зорового стимулу, таких як колір або напрямок руху. Попередньо оброблені дані передаються в наступні області зорової кори. Це дослідження показало, що хоча первинна зорова кора залишалася в основному неушкодженою після травми головного мозку, кількість її нейронів зменшувалася на 35%. Ця втрата значною мірою впливала на гальмівні, а не на збуджувальні нейрони, які, як вказують на їх назви, відповідно пригнічують або стимулюють дію в клітинах-мішенях.

Після ЧМТ менше половини ізольованих нейронів були чутливими до зорових подразників (32% через два тижні після травми; 49% через три місяці після події), порівняно з 90% клітин V1 у контрольній групі. Після черепно-мозкової травми активність нейронів знижувалася втричі, а самі клітини мали гіршу просторову орієнтацію. Загальні результати означають, що навіть незначні, поверхневі травми мозку спричиняють тривале порушення сприйняття зорових подразників, яке зберігається через кілька місяців після події.

Більш глибоке розуміння функціональних порушень у пошкодженій зоровій корі є важливим, оскільки це може стати основою для розробки схем лікування її пошкоджень.

Оригінальна стаття була опублікована на порталі Medical Xpress 20 січня 2022 року.