Продукты для восстановления нервной системы: 7 продуктов, которые укрепляют нервную систему

Содержание

7 продуктов, которые укрепляют нервную систему

Чтобы укрепить центральную нервную систему и избежать повреждений мозга, необходимо употреблять продукты с витамином В12. Даже небольшой дефицит этого витамина может привести к анемии, вызвать усталость и депрессию.

По словам ученых, витамин В12 – сегодня один из самых сложных витаминов, передает Нealthy style.

Витамин В12 производится бактериями и содержится в продуктах животного происхождения.

Читайте также: 5 советов от Минздрава для профилактики гипертензии

Этот витамин влияет на уровень энергии, внешний вид и пищеварение. Кроме того, он очень важен для нормального функционирования памяти и сердца. В12 защищает от рака и положительно влияет на настроение.

Суточная потребность организма в витамине В12 составляет 3 мкг в сутки. Его можно найти в морепродуктах. В частности, 100 грамм моллюсков содержат 99 мкг витамина В12 в 100 граммах скумбрии – 19 мкг в 100 граммах крабового мяса – 11,5 мкг.

Витамин В12 можно найти в морепродуктах

Также он есть в устрицах, мидиях, крабах, креветках, лангустах и омарах. Немало витамина В12 содержат такие сорта рыбы как скумбрия, лосось, сельдь, тунец, сардины и форель.

В 100 граммах нежирного молока есть до 0,5 мкг витамина В12. Йогурт также содержит этот витамин, а еще он является прекрасным источником кальция и пробиотиков.

В 100 граммах говяжьей печени содержится 83 мкг витамина В12. Также его можно найти в куриной печени и паштете фуа-гра.

Также стоит потреблять сыры. В 100 граммах моцареллы – примерно 0,5 мкг витамина В12. Куриные, гусиные, утиные, индюшиные и перепелиные яйца также содержат ценный витамин.

Не пренебрегайте и мясом, ведь в 100 граммах говядины содержится 6,2 мкг витамина В12.

Витамин В12 можно найти в мясе

Фото: unsplash. com

Стальные нервы: продукты для укрепления нервной системы | Артак Мартиросян

Подборка из продуктов, поддерживающих работу мозга и нервных клеток.

Многие заболевания возникают из-за стресса, поэтому клетки мозга и нервные клетки необходимо поддерживать питательными веществами. При нехватке витаминов и полезных элементов клетки начинают стареть и вызывать усталость, тревожность и бессонницу. 

Мы подготовили для вас список продуктов, которые помогут укрепить нервную систему и благотворно повлияют на работу мозга. 

Ягоды 

Ягоды содержат большое количество витаминов и микроэлементов. В чернике и голубике содержится антоциан, который замедляет процессы старения нервной системы. Еще черника обладает большим количеством марганца, который способствует нормальному функционированию нервов. Витамины группы В, содержащиеся в клубнике, поднимают настроение и улучшают работу нервных клеток. 

Рыба

Нервы защищены миелиновыми оболочками, которые содержат очень много жирных кислот. Рыба богата жирными кислотами омега-3, которые необходимы для выработки защитной оболочки нервов. Кроме того, рыба стимулирует работу сердца и снимает мышечное напряжение. 

Бананы

Магний, содержащийся в банане, укрепляет нервные клетки и кости. Еще банан считается отличным антидепрессантом за счет высокого содержания триптофана, который преобразуется в организме в серотонин и тем самым улучшает настроение. 

Крупы

Крупы содержат не только много клетчатки, но и различные макро- и микроэлементы. Гречка богата фосфором и железом, которые улучшают работу головного мозга, а в пшене и перловке большое количество магния, способствующего передаче нервных импульсов. Кроме того, крупы — это источник витаминов группы В, повышающих устойчивость организма к стрессам и помогающих восстановлению нервных волокон.

Авокадо

Витамин К и фолиевая кислота в авокадо помогают предотвратить образование тромбов в мозге, повышают уровень серотонина и борются с эмоциональными спадами. Еще этот плод помогает улучшить память и концентрацию. 

Орехи

Орехи богаты витаминами Е и А, предотвращающими повреждение нервов свободными радикалами. Также в орехах много аминокислот и полезных жиров, которые защищают клетки мозга. Отдельное внимание стоит уделить грецким орехам, которые содержат жирные кислоты омега-3.

Яйца

Яйца содержат лецитин, улучшающий настроение, и витамин Е, помогающий успокаивать нервную систему. К тому же яйца богаты холином и витамином В. Холин улучшает память, успокаивает и защищает мембраны клеток от разрушения. 

Брокколи

Витамин К, содержащийся в брокколи, улучшает работу мозга. Многие исследования показали, что брокколи богата соединением под названием глюкозинолат, которое поддерживает наш мозг и память в тонусе. 

Спасибо что зашел на канал мой дорогой читатель, я старался для тебя, отблагодари подпиской.

Диета при заболеваниях нервной системы функционального типа

Показания:

Заболевания нервной системы функционального типа

Цель диеты № 12: Восстановление нормальной работы нервной системы

Общая характеристика диеты № 12: Для снижения нагрузки на систему в диете урезано количество углеводов и жиров, поваренной соли, исключены продукты, возбуждающие нервную систему (кофе, алкоголь, острая и жареная пища), а количество положительно влияющих продуктов, насыщенных фосфорными солями, увеличено (печень, бобы, молоко и молочные продукты).

Химический состав и калорийность диетического стола 12: Белки — 80-90г, из них 55-60% приходится на белок животного происхождения. Углеводы — 350г Жиры — 70 г, 30% составляют растительные. Соль поваренная — 6 г Калорийность — 2300—2400 ккал

Режим питания при диете № 12: 5 раз в день.

Рекомендуемые и исключаемые продукты и блюда:

— хлеб диетический, вчерашний или подсушенный, несдобные бисквит и печенье. Запрещен свежий хлеб , изделия из слоеного теста.

— мясо нежирное: телятина, говядина, печень, крольчатина, индюшатина, язык. Нельзя есть жирные сорта, колбасу, полуфабрикаты, консервы. Только в отварном или запеченном виде, а также котлеты и тефтели.

— рыба нежирная: окунь, щука, треска, морепродукты. Нельзя есть икру, консервы, рыбу в соленом и жареном виде.

— молоко, творог, кефир, сметана, нежирный сыр.

— яйца только всмятку. Запрещено более двух в день. Нельзя в жареном виде и сваренные вкрутую.

— крупы все: каши, пудинги, супы с добавлением крупы.

— овощи все, кроме острых: морковь, свекла, картофель, бобовые, тыква, кабачки, томаты, капуста. Запрещены щавель, редька, чеснок и репчатый лук, огурцы, редис.

— сладости: сухофрукты и свежие фрукты, мед, конфеты без шоколада. Запрещен шоколад в любом виде.

— соусы: томатный, луковый (из вываренного лука), сметанный, на овощных отварах. Запрещены острые соусы, горчица, хрен, перец.

— травяные чаи, отвар из плодов шиповника, соки из овощей и фруктов. Запрещены алкоголь, черный чай и кофе, какао.

— масло растительное, топленое сливочное. Запрещены животные жиры, в т. ч. сало.

Примерное меню диеты № 12

Первый завтрак: Молочная каша, 2 яйца всмятку, чай травяной.

Второй завтрак: Печенье или бисквит несдобный, отвар шиповника.

Обед: Картофельный суп, мясо отварное или тефтели с пюре из фасоли, компот.

Полдник: Отвар шиповника или сок.

Ужин: Запеканка или пудинг, рыба в сметане, запеченная в фольге с отварным картофелем, чай.

На ночь: Кефир или молоко.

P.S. Перед переходом на лечебную диету обязательно проконсультируйтесь с врачом!

Вконтакте

Одноклассники

Facebook

Twitter

E-mail

Pinterest

Какие продукты снижают и помогают снять стресс?

Содержание статьи

Все реакции нашего находятся в равновесии, которое обеспечивает бесперебойную работу всего организма. Под влиянием стресса тонкая настройка сбивается, нарушая нормальное функционирование всех органов и систем. Самыми первыми страдают нервная, эндокринная, иммунная системы. Рациональное меню способно помочь в поддержании баланса, поэтому очень важно придерживаться диеты при стрессе.

Как связаны продукты и стресс

Мы привыкли, что еда является лишь строительным материалом для наших клеток. Но продукты способны более тонко влиять на работу обменных процессов. Пища способна как усугублять хронические процессы, так и способствовать улучшению общего состояния. В том числе развитию стресса.

Стресс заставляет активироваться все системы. Тело начинает работать буквально на износ, что расшатывает налаженное равновесие. Такой защитный механизм называется «бей или беги», регулирующийся гормонами надпочечников. Современные стрессовые ситуации не требуют агрессивного ответа, а оберегающие факторы начинают негативно влиять на пищеварительную, сердечно-сосудистую, нервную систему. Длительный стресс даже способен вызывать язвы ЖКТ.

Исследования американского института питания установили, что определенные продукты помогают уменьшить нервное возбуждение и стресс организма. Правильно составленный здоровый рацион облегчает течение стресса, неврозов и панических атак.

Какие продукты нужны нервной системе?

Питание при стрессе и депрессии должно максимально покрывать потребности работающего на износ тела. Чтобы снизить острую реакцию нервной системы на стресс нужны продукты, содержащие:

  • Витамины группы В – улучшают метаболизм, а также способствуют регенеративным процессам в нервных клетках.

  • Минералы (кальций, магний, цинк, калий) – они ответственны за передачу импульсов, а также улучшают работу мозговых клеток.

  • Йод – этот микроэлемент оказывает огромное влияние на выработку гормонов щитовидной железы, которые напрямую влияют на деятельность ЦНС.

  • Активаторы выработки серотонина, дофамина и эндорфина – гормоны радости отвечают не только за хорошее настроение, но и влияют на участки мозга, оказывающие влияние на душевное спокойствие.

  • Полиненасыщенные жирные кислоты (омега 3, 6, 9) – имеют крайне обширное действие, начиная с укрепления сосудов, улучшения васкуляризации ЦНС, заканчивая защитой волокон от повреждающих факторов.

Составление диеты и здорового рациона с продуктами, богатыми этими веществами поможет легче пережить периоды стрессы. Часто дефицит микроэлементов усугубляет протекание депрессией, приводя к затяжным процессам стресса организма.

Антистресс-диета

Еда во время стресса не должна нагружать пищеварительный тракт. Составлять меню следует с учетом усвояемости продуктов, а также учитывать состав жиров, белков и углеводов.

Топ-14 продуктов против стресса:

  1. Мясо – животные белки содержат важнейшие для организма аминокислоты (фенилаланин, триптофан) влияющие на синтез гормонов и нейромедиаторов. Чтобы не перегружать пищеварение, стоит выбирать постные сорта (индейка, курица, говядина).

  2. Рыба жирных сортов – это источник полиненасыщенных жирных кислот, йода, фосфора.

  3. Ламинария – при глобальном йододефиците у населения, морская капуста является ценным его источником. К тому же, в продукте содержится витамины группы В и пантотеновая кислота, которая отвечает за строительство и развитие клеток нервной системы.

  4. Молочные продукты – необходимы для поступления в организм фосфора и кальция.

  5. Цельнозерновые каши – позволяют получить энергию для клеток, за счет высокого содержания сложных углеводов. Каши являются ценным источником витамина В и способствуют синтезу серотонина в организме (особенно этим славится овсяная).

  6. Зеленые овощи – к ним относится шпинат, листья салата, все виды капусты, стручковая фасоль. Продукты богаты витаминами группы В, способствуя укреплению ЦНС.

  7. Помидоры – натуральные антидепрессанты, за счет высокого содержания тирамина (вещества, преобразующегося в гормон радости).

  8. Фрукты – содержат антиоксиданты, калий, и целую группу витаминов. А в цитрусовых еще содержатся эфирные масла, которые используют для успокаивающих ароматерапий.

  9. Специи и пряности – активируют работу ЖКТ, плюс поднимают настроения за счет активного воздействия на наши рецепторы обоняния.

  10. Мед – во время эмоциональных расстройств всех тянет на сладкое. Лучший способ удовлетворить эту потребность, добавить чайную ложечку в чай или творог.

  11. Орехи – богатый источник жирных кислот, помогают питанию мозга, улучшают память.

  12. Шоколад — активно способствует выработки эндорфинов. Лучшим выбором будет содержание в плитке более 75% какао.

  13. Чай – особенно полезен зеленый. Он является сильным антиоксидантом, способствует улучшению мозговой активности. Ученые Израиля выделяют немаловажную роль чая в борьбе с болезнью Альцгеймера и Паркинсона. Стоит учитывать, что чрезмерно крепкий чай наоборот, вызывает возбуждение.

  14. Авокадо – содержит большое количество витаминов В6 и фолиевой кислоты, которые участвуют в поддержании спокойствия.

Главное, выбирая еду от стресса, не забывать об употреблении чистой воды. Достаточное употребление жидкости поддерживает оптимальный состав крови в организме человека, ускоряет обменные процессы, а также не допускает развитие обезвоживания.

Факт: Кстати, не только еда снимает стресс. Заменив во время стрессовых ситуаций привычный кофе натуральным соком, можно достаточно мягко активизировать умственную деятельность. Против стресса полезно пить отвары ромашки, мяты и имбиря.>

От каких продуктов нужно отказаться

Составляя меню, обращайте внимание на способ приготовления блюд. Жареная, жирная пища угнетает работу пищеварительного тракта, ухудшая общее самочувствие. Она в больших количествах содержит вредный холестерин, приводя к атеросклеротическим отложениям и ухудшению кровообращения.

Откажитесь от алкоголя. Успокоение после поступления спирта в организм, является временным эффектом. Борьба с депрессивным состоянием с помощью этанола лишь усугубит перепады настроения. Тем же эффектом обладает никотин, только, в отличие от алкоголя, он сужает сосуды, ухудшая работу мозга и сердечно-сосудистой системы в целом.

Не стоит увлекаться кондитерскими изделиями. Большое количество сахара вызывает резкий скачок выработки гормонов радости. После чего наступает фаза «отката», усугубляя состояние стресса. К тому же набранные килограммы во время стресса из-за порывов «заедания» меланхолии радости вряд ли прибавят.

Хронический стресс нуждается в поддержке с помощью полезных микроэлементов. Отсутствие достаточного питания запускает реакции старения и формирования хронических недугов. Подобрать правильное питание против стресса Вам помогут специалисты здравницы “Лаго-Наки”. Включение в меню «антистрессовых» продуктов позволит поддерживать активность организма, и даже предупредить депрессию!

10 продуктов, которые помогут уснуть

Иногда случается так, что мы долго не можем заснуть. Кто-то решает эту проблему, принимая успокоительные или снотворные лекарства, кто-то слушает медитативную музыку, но лишь немногие знают, что можно всего лишь съесть определенные продукты, которые помогут заснуть.

В некоторых продуктах содержатся вещества, которые снимают нервное напряжение, расслабляют мышцы и способствуют быстрому засыпанию и полноценному сну – это магний, серотонин, мелатонин, триптофан и другие.

Чтобы ваш сон был легким, а утро – бодрым, Вашему вниманию ТОП-10 продуктов, которые помогут уснуть.

Ромашковый чай

В ромашковом чае содержится большое количество натуральных седативных веществ. Это, прежде всего, апигенин, который позитивно влияет на центральную нервную систему человека, расслабляет и успокаивает нервы.

Ромашковый чай также поддерживает иммунную систему человека, снимает нервное напряжение, облегчает различного рода боли, способствует улучшению работы печени.

Успокаивающим и расслабляющим эффектом обладают многие травяные чаи, например: чай с жасмином, лавандой, чабрецом, мелиссой.

Мед

Мед благоприятно влияет на нервную систему, помогает снять напряжение и быстро заснуть. Натуральный пчелиный мед богат орексином – веществом, которое помогает избавиться от тревоги и быстро заснуть. Мед также легко усваивается нашим организмом благодаря содержанию глюкозы и фруктозы.

Мед содержит многие вещества, которые просто необходимы человеку для поддержания нормального функционирования его организма, – железо, кальций, медь, калий, магний, натрий, фосфор и другие.

Бананы

Бананы являются источником триптофана, который преобразуется в успокаивающее вещество меланин и «гормон счастья» – серотонин. Также в бананах содержится фосфор, который участвует в восстановлении нервной системы во время сна, и большое количество магния и калия, которые расслабляют мышцы и успокаивают нервы, что в свою очередь помогает быстрее заснуть.

Овсянка

Овсяная каша содержит в себе вещества, которые при постоянном употреблении успокаивающе воздействуют на нервную систему. В овсянке сочетаются углеводы и белки, способствующие вырабатыванию серотонина – «гормона счастья», который в свою очередь преобразуется в мелатонин, обладающий успокаивающим эффектом.

Это не только низкокалорийный продукт, богатый витаминами и микроэлементами, но и легкоусвояемый и сытный.

Морепродукты

Морепродукты содержат триптофан – аминокислоту, которая увеличивает количество природного седативного вещества – серотонина. К примеру, в лососе содержится вещества, необходимые для правильной работы нейромедиаторов, отвечающих за крепкий и здоровый сон.

Йод, который есть в морепродуктах и морской капусте, необходим для нормальной работы мозга и гормонального баланса. Употребление морепродуктов также сокращает риск сердечно-сосудистых заболеваний и помогает бороться с лишним весом. Морепродукты успокаивают нервную систему и повышают устойчивость к стрессам.

Вишневый сок

В вишне содержится больше мела тонина, чем в остальных продуктах натурального происхождения. Также уровень питательных веществ и антиоксидантов в вишневом соке гораздо выше, чем в других фруктовых соках. Вишневый сок обладает успокаивающим и противосудорожным действием, также полезен при низком уровне гемоглобина.

Молочные продукты

Большинство молочных продуктов содержат не только триптофан (который преобразуется в успокаивающее вещество меланин и «гормон счастья» серотонин), но и кальций – вещество, эффективное для стабилизации нервной системы при стрессе.

Молочные продукты успокаивают нервы, что в свою очередь помогает заснуть. Например, небольшая порция несладкого творога поможет быстрее заснуть, стакан теплого молока успокоит ваши нервы и вызовет легкую сонливость.

Орехи

Орехи содержат большое количество необходимых человеческому организму витаминов, минералов и микроэлементов.

Грецкие орехи помогают избавиться от последствий стресса и благоприятно влияют на работу сердечно-сосудистой системы. Миндаль содержит магний, который действует успокаивающе, расслабляет мышцы и улучшает сон.

Мясо индейки

Мясо индейки считается самым богатым источником триптофана. В нём содержатся все необходимые человеку аминокислоты, железо, магний, фосфор, калий и разные витамины. Более того, мясо индейки низкокалорийное, но достаточно питательное.

Виноград

Виноград чрезвычайно полезен для нашего здоровья. Он содержит все необходимые для человеческого организма микро- и макроэлементы, минеральные соли, калий, а также мелатонин, который регулирует сон.

Самое главное, для того чтобы быстро и крепко уснуть, следует избегать перегрузки пищеварительной системы, а также отказаться от употребления перед сном алкоголя, кофе, жирной и острой пищи.

Врач лабораторной диагностики ЦДЛ

Новополоцкой городской больницы

Мясникова Н.М.

 

Диета для нервной системы — ГБУЗ «БРЯНСКАЯ МЕЖРАЙОННАЯ БОЛЬНИЦА»

Нервам отводится очень важная роль в человеческом организме. Они связывают в единое целое все органы и системы, стимулируя их деятельность. А еще нервная система помогает приспособиться организму к изменчивости внешней среды.

Оказывается, что в теле человека существует тридцать одна пара спинномозговых нервов, а общая длина всех нервных волокон в организме составляет около 75 км!

Общие рекомендации

Для сохранения здоровья нервной системы необходимо снизить нагрузку на органы пищеварения, то есть питаться регулярно и небольшими порциями. Принимать пищу в комфортной обстановке, получать удовольствие от еды и пить больше жидкости.

При различных недомоганиях со стороны нервной системы медики советуют ограничить в рационе употребление белков и жиров, отдать предпочтение продуктам с повышенным содержанием витаминов и жидкости.

При нарушениях работы нервной системы ограничиваются овощи и фрукты с грубой клетчаткой. Исключаются острые, соленые блюда, тяжелые для переваривания продукты.

Бытует такое выражение, что «все болезни от нервов». Действительно, при ослаблении нервной системы, появляется риск осложнений со стороны сердечно-сосудистой, пищеварительной и мочеполовой системы.

Для поддержания здоровья нервной системы очень важно правильное питание. Особенно необходимы для нервной системы такие продукты:

  • Бананы и свежие помидоры. Укрепляют нервную систему, препятствуют возникновению депрессии.
  • Скумбрия, треска, лосось. Содержат полезные жиры. Тонизируют печень, которая способствует защите нервных волокон от токсических веществ. В 60 раз снижают риск развития депрессии!
  • Яйца. Богаты лецитином, который помогает бороться с плохим настроением. Английские врачи рекомендуют съедать от одного до двух яиц в день.
  • Молочные продукты, капуста, морковь, яблоки. Содержат кальций и фосфор в идеальных для человека пропорциях. Кальций способствует снятию нервного напряжения, а фосфор стимулирует нервную систему.
  • Зелень. Богата магнием, который необходим для нормализации процессов торможения в организме.
  • Проросшие зерна пшеницы, хлебцы, крупы. Богаты витаминами группы В, которые необходимы для обеспечения стрессоустойчивости организма.
  • Растительные масла, орехи, авокадо. Содержат витамин Е. Заряжают организм энергией, стимулируют мышечную активность.
  • Клубника – ягода «хорошего настроения». Стимулирует нервную систему. Является хорошим антидепрессантом.
  • Сыр, картофель, неочищенный рис, дрожжи, соя, арахис, кунжут. Содержат важные аминокислоты: глицин, тирозин, триптофан и глютаминовую кислоту. Эти аминокислоты повышают работоспособность организма, успокаивают нервы.

Очень полезны для нервной системы молоко и кисломолочные продукты.

  • При нервном перевозбуждении полезно выпить на ночь теплое молоко с ложечкой липового, гречневого или хвойного меда.
  • Неврозы хорошо поддаются лечению маточным молочком (при условии отсутствия аллергии на продукты пчеловодства).

Средство от бессонницы и неврозов:

1 стакан минеральной воды; 1ст.л. меда; сок половины лимона. В течение 10 дней пить эту смесь утром натощак. Мед для укрепления нервной системы лучше брать липовый, сосновый, гречневый, пихтовый или еловый.

Некоторые диетологи для нормализации работы нервной системы советуют пройти такие

Этапы оздоровления:

Этап 1. Детоксикация. Для очищения организма от шлаков и токсинов используются овощные соки и отвары трав.

Этап 2. Питание. В большом количестве, если нет противопоказаний врача, употребляются листовые овощи и зелень.

Этап 3. Гепатопротекция. Употребление продуктов, которые содержат полиненасыщенные жирные кислоты (например, жирная рыба, приготовленная на пару).

Продукты, вредные для нервов

  • Алкоголь. Создает обманчивое чувство расслабления. Истощает нервную систему. Ухудшает память, способность логически мыслить, ослабляет силу воли.
  • Кофе и чай. Содержат кофеин, который в больших количествах вреден для организма. Перевозбуждает нервную систему. Блокирует сигналы организма о необходимости отдыха. Повышает чувство тревожности.
  • Кондитерские изделия, выпечка. Содержат очищенные углеводы, которые быстро всасываются в кровь, вызывая кратковременное улучшение настроения и прилив сил. Но эффект очень быстро проходит, вызывая слабость, аллергии и синдром хронической усталости.

Глаза Волосы Зубы и десна Кожа Ногти Мозг Сердце Желудок Печень Почки

Источник: https://edaplus.info/food-for-organs/feeding-for-nerve.html

Лучшие продукты питания для мозга и нервной системы

Нервная система человека постоянно находится в напряжении, поскольку ежедневно каждый житель современного мира подвергается стрессам и эмоциональным потрясениям. Чтобы нормализовать работу головного и спинного мозга, необходимо уделить внимание качественному питанию, помогающему восстановить работу нервной системы.

Общие рекомендации

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг, пронизанные нервами.

Нерв — составная часть нервной системы; покрытая оболочкой структура, состоящая из пучков нервных волокон, обеспечивающих транспортировку сигналов между головным и спинным мозгом и органами.

Так какие продукты питания укрепляют нервную систему?

  1. Омега – 3. Полиненасыщенные жирные кислоты являются одной из составляющих оболочек нервов и головного мозга. Большое количество Омега – 3 содержится в лососевых, тунце, миндале, грецком орехе и во многих растительных маслах.
  2. Магний. Данный микроэлемент помогает человеку справляться со стрессами. Он содержится в зерновом хлебе, фасоли, гречневой крупе и др.
  3. Лецитин. Нейтрализует свободные радикалы, что позволяет мозгу качественно функционировать. Он имеется в куриных яйцах, сое, мясе птицы.
  4. Кальций. Принимает участие в сокращении мышц и возбудимости нервных тканей. Им богаты молочные и кисломолочные продукты.
  5. Витамины группы B. Они стабилизируют работу мозга. Данные витамины есть в составе мяса птицы, субпродуктах, сыре, яйцах, зеленых овощах.
  6. Железо. Его недостаток в организме вызывает анемию, что отражается на работоспособности мозга, утомляемости человека. Железом богаты яблоки, красное мясо, зелень.
  7. Витамин C. Транспортировка глюкозы к клеткам организма невозможна без этого элемента. Поэтому, чтобы восстановить деятельность мозга, следует включить в рацион цитрусовые, облепиху, черную смородину, киви.
  8. Глюкоза. Она является главной составляющей правильной работы мозга. Поэтому необходимо потреблять ежедневно умеренное количество сухофруктов и фруктов, а также немного качественного шоколада.

Еда должна поступать в организм своевременно, поэтому нельзя пропускать завтраки, обеды, ужины и перекусы.

Топ – 17 продуктов, полезных для нс

Продукты, полезные для мозга и нервной системы, представлены в следующем списке:

  1. Бананы. Недостаток калия сказывается на усталости, истощенности, появлении депрессии.

Бананы содержат около 350 мг калия на 100 г продукта. Также в бананах имеется алкалоид харман, который заметно повышает настроение человека.

  1. Свежие помидоры. Они помогут укрепить нервную систему, восстановиться после депрессии.
  2. Скумбрия. Содержит много полезных для мозга жиров. В той же мере богаты ими треска и лосось. Жиры нормализуют работу печени, которая защищает нервные волокна от токсических веществ.
  3. Яйца. Содержат лецитин, который способен помогать нервной системе за счет содержания в нем холина. Он влияет на транспортировку нервных сигналов синапсами, тем самым усиливает укрепление нервной системы и активизирует работу мозга.
  4. Молочные продукты. В их состав входит кальций и фосфор. Кальций способствует снятию нервного напряжения, а фосфор улучшает работу нервной системы.
  5. Перец чили. Главный его элемент — специальный капсацин. Он подавляет боль и помогает восстанавливать тонус организма.
  6. Крупы. Почти все они богаты витаминами группы В, которые помогают бороться со стрессом.
  7. Авокадо. В нем имеется витамин E, действие которого направлено на восстановление нервной системы.
  8. Клубника. Эта ягода препятствуют формированию гомоцистеина в нездоровых количествах, поэтому позволяют крови беспрепятственно доставлять питательные вещества в головной мозг.
  9. Сыр. Твердый сыр улучшает расположение духа, создает хороший эмоциональный фон, так как в нем содержатся аминокислоты – тирамин, триктамин, фенилэтиламин.
  10. Шпинат. Этот максимально полезный продукт является кладезем железа, витаминов A, C, K и антиоксидантов. Снижает риск возникновения инсультов и инфарктов.
  11. Куриное мясо. В нём большое количество белка, витаминов группы B и селена.
  12. Морская капуста. Она помогает предотвратить бессонницу, раздражительность, депрессию и расстройство памяти. Её действие обусловлено тем, что морская капуста – отличный источник йода.
  13. Морковь – это нужный для нервной системы каротин, останавливающий процесс старения клеток.
  14. Черный шоколад. Он стимулирует работу мозга, ответственен за активацию мозговых клеток, расширяет сосуды, снабжает головной мозг кислородом. Полезно употреблять натуральный шоколад на завтрак при недосыпании и переутомлении. В состав продукта входят фосфор и магний, поддерживающие клеточный баланс.
  15. Грецкие орехи. Они оказывают влияние на улучшение мозговой активности за счет того, что в них содержится каротин, витамины B1, B2, C, PP, полиненасыщенные кислоты. Также в грецких орехах есть железо, йод, магний, цинк, кобальт, медь.
  16. Яблоки. Их полезность заключается в том, что увеличивается эластичность сосудов и сокращается риск их возможной закупорки.

Как питаться после получения черепно-мозговой травмы?

При ЧМТ специалист назначает постельный режим и рекомендует употреблять легкоусвояемую пищу. Следует избегать переедания, чтобы дополнительно не нагружать организм.

При сотрясениях и после получения черепно-мозговой травмы обязательно нужно употреблять витамины группы В, поскольку они способны укреплять нервную систему. Ими богаты: печень, свинина, говядина, орехи, спаржа, картофель, яйца, хлеб, рыба и другие продукты.

Питание для мозга и нервной системы должно включать также продукты, богатые железом. Оно имеется в гречке, овсянке, яблоках, шпинате, печени и субпродуктах.

При ЧМТ рацион питания напрямую зависит от принимаемых медикаментов. Если больной принимает мочегонные средства, то следует увеличить количество потребляемых продуктов с содержанием калия. Следовательно, в рацион нужно включить бананы, курагу, молочные продукты, запеченный картофель, орехи.

Питаться следует жирными сортами рыбы, кисломолочными продуктами, а также фруктами. Они помогут повысить иммунитет и нормализовать работу центральной нервной системы.

Соответственно, рацион больного должен основываться на крупах, фруктах, маслах, овощах, сухофруктах и белках животного происхождения.

Особенности питания работников умственного труда, студентов и школьников

Большое количество людей в современном мире работают в сфере умственного труда, на их нервную систему ежедневно оказывается большая нагрузка. Офисные работники мало занимаются двигательной активностью, ведут сидячий образ жизни, что приводит к гиподинамии. Эти процессы влекут за собой сбой метаболизма, который сказывается на функционировании центральной нервной системы.

Ответ на вопрос о том, какие продукты полезны для нервной системы студентов, школьников и работников умственного труда, строится на основе того, что интенсивная деятельность нервных клеток вызывает увеличение траты белков и водорастворимых витаминов, ввиду чего потребность в витаминах C и группы B повышается на 25-30 %. Соответственно, необходимо следовать следующим правилам питания:

  • нормализовать суточную калорийность продуктов относительно возраста человека, пола, его веса и энергозатрат;
  • ежедневно употреблять еду с витаминами и полезными микроэлементами;
  • следить за тем, чтобы в организм поступали каждый день и белки, и жиры, и сложные углеводы;
  • есть клетчатку;
  • иметь разнообразные продукты в рационе;
  • употреблять пищу не менее 3 раз в день.

Умственный труд обуславливает соблюдение следующих норм:

  • белок – 1,5 г/кг в сутки;
  • жиры (растительного и животного происхождения) – 0,5 г/кг веса человека в сутки;
  • углеводы – 1,5 г/кг в сутки.

Нехватка свободного времени сказывается на питании. Люди всё чаще отдают предпочтение продуктам быстрого приготовления. Однако вред фаст-фуда объясняется небогатым его составом. Большинство продуктов данной категории не содержат нужных аминокислот, жирных кислот, витаминов, микроэлементов и жиров.

Ввиду этого у человека снижается инициативность, активность, «жажда» достижений и неординарность мышления. Фаст-фуд оказывает гораздо больший вредный эффект на организм, чем может изначально показаться.

Такая еда тренирует в людях нетерпеливость, вырабатывает стремление к сиюминутному удовлетворению своей потребности.

Какие продукты полезны для нервной системы организма взрослого? Мясо, рыба, молочные продукты и птица полезны ввиду того, что в них содержится глицин, необходимый для мозговой активности. Он находится преимущественно в продуктах животного происхождения, включая мясо, рыбу, птицу и молочную пищу.

Препарат «Глицин» продается в аптеках и как лекарство, но его усвояемость выше при получении из продуктов питания. Глицин — основной компонент клеточных мембран нервных волокон. Он улучшает питание клеток мозга и нормализует обмен веществ, укрепляет стенки сосудов. Его нехватка повышает артериальное давление, создает психоэмоциональное напряжение, агрессию, уменьшает работоспособность.

Полезные продукты для здоровой психики детей

Если психика ребенка нарушена, то причина этого может крыться в неполноценном завтраке. Дети, пренебрегающие завтраком, страдают от нервозности. Ребёнок может испытывать переутомление, раздражительность и даже проявлять агрессивное поведение.

Также, согласно исследованию Питтсбургского университета, дети, подвергающиеся отравлению свинцом, чаще других проявляют агрессивность, антисоциальное поведение.  Мясо кур, свиней и рыб, выращенных вблизи промышленных зон, имеет очень высокую степень свинцовых загрязнений. Поэтому следует уделять внимание происхождению продукта при его покупке.

Вопрос того, какие продукты восстанавливают нервную систему ребенка, актуален для многих родителей. Следует увеличить потребление цельнозернового хлеба и круп, способных улучшать работу нервной системы. Однако необходимо исключить пищевые добавки, белый сахар.

Восстановления нервной системы, нормализации эмоционального фона можно добиться за счет употребление ромашкового чая.

Что вредно есть для нервов?

Исходя из того, что полезно для нервной системы организма, можно составить список вредных продуктов. Нервозность вызывают:

  • сахар и сладости;
  • газированные напитки;
  • копченые продукты;
  • полуфабрикаты;
  • алкоголь;
  • некачественный кофе.

Человек гораздо больше начинает нервничать, когда пьет много кофе в течение дня, так как он возбуждает нервную систему, а также блокирует сигналы организма о необходимости отдыха. Кофеин способен повышать чувство тревожности.

Алкоголь же создает обманчивое успокоение. Он истощает нервную систему, ухудшает память, способность логически мыслить, ослабляет силу воли. Мозг начинает хуже работать, когда человек употребляет кондитерские изделия, выпечку. Простые углеводы могут способствовать улучшению настроения и приливу сил. После чего наступает слабость, апатия и синдром хронической усталости.

Можно с уверенностью сказать, что питание оказывает первоочередное влияние на состояние человека, работу его нервной системы и эмоциональный фон. Всем известно, что все заболевания – от нервов. Чтобы оставаться как можно дольше здоровыми и счастливыми, необходимо потреблять продукты, укрепляющие нервную систему.

Лучшие продукты питания для мозга и нервной системы Ссылка на основную публикацию

Источник: https://vsepromozg.ru/pitanie/pitaniie-dlia-mozga-i-nervnoi-sistemy

Диета для нервов.

Избавляемся от тревожности, страхов, депрессии

Нас ежедневно испытывает на прочность современный ритм жизни. Здоровье человека зависит от того насколько устойчива его психоэмоциональная система.

Нейрофизиологи и психонейроэндокринологи доказали, что клетки нервов и мозга, получающие достаточное питание продуцируют только приятные эмоции, радость, духовную свежесть, теплоту в отношениях, творческий подъем и оптимизм.

Бессонница, депрессия, рассеянность, страх, забывчивость, отчаяние, умственная усталость, стоны во сне зачастую являются тревожными звоночками, говорящими о том, что нужно позаботиться о наших многострадальных нервах, поддержать и укрепить их.

Кошки отлично успокаивают и укрепляют нервы, лечат любые болезни, продлевают жизнь

  • Повысить иммунитет к негативному давлению внешнего мира поможет правильная диета для нервов — сбалансированное питание, учитывающее потребности мозга и нервной системы в витаминах, особых белках и микроэлементах.
  • Бонни Спринг, биохимик из Гарвардского университета, с удивлением отмечает, что один единственный обед способен кардинально изменить душевное состояние.

Какие продукты укрепляют психику, улучшают работу мозга, предупреждают его атрофию и слабоумие (деменцию, Альцгеймера).

Продукты, полезные для нервов

Клетчатка выводит из организма токсины, что благотворно действует на нервные клетки. Она содержится в цельных злаках, крупах грубого помола, в свежих овощах и фруктах.

  1. Фосфор поддерживает нервную систему, снижая мышечную напряженность.
  2. Им богаты бобовые, крупы, печень, язык, мозги и молочные продуты.
  3. Железо необходимо для живости и ясности ума.

Содержится в говядине, печени, морепродуктах, гречке, артишоках, дыне, репе, белокочанной капусте, шпинате. Железо лучше усваивается вместе с продуктами, богатыми витамином С.

Кальций — основное минеральное вещество, регулирующее в нервах и мышцах процессы передачи возбуждения. При дефиците кальция растут напряжение и раздражительность, могут возникать судороги.

Снимаем нервное напряжение быстро и безопасно, на ходу, незаметно для окружающих.

Кальцием богаты бобы, капуста, свекла, кресс водяной, молочные продукты, миндаль.

Магний участвует в передаче и получении нервных импульсов, осуществляет процессы торможения в мышцах, что обеспечивает общее расслабление, нормализацию частоты пульса и давления, правильную работу сердца. Этот минерал важен для синтеза нейропептидов мозга.

  • Нехватка магния приводит к повышенной возбудимости.
  • Главные источники: крупы (пшенная, гречневая, овсяная, перловая), бобовые (чечевица, особенно), минеральные воды, орехи, зеленый горошек, проросшая пшеница, отруби, яичный желток.
  • Калий необходим для взаимодействия нервов и мышц, обеспечивает баланс между водным и электролитным обменом, нормальную сердечную деятельность.
  • Им богаты стручковые, овощи, фрукты, пшено.
  • Йод обеспечивает за нормальную работу щитовидной железы, восстанавливает общий гормональный баланс, что в свою очередь регулирует в организме все обменные процессы .

Йод улучшает мозговую деятельность, обостряет память. Богаты йодом морская рыба, особенно хек, устрицы, креветки, морская капуста.

Врачи рекомендуют использовать вместо соли, сухую морскую капусту, измельчив ее в кофемолке, это обогатит пищу йодом.

Витамины группы В (В12, В6, В2, В1), наряду с витамином С, необходимы для белкового обмена, как для электронных часов батарейка. Они повышают нашу устойчивость к психоэмоциональным перегрузкам, способствуют снятию нервного напряжения, нормализуют обмен веществ.

Не так давно продукты питания обеспечивали человека достаточным количеством витаминов этой группы. Однако питание претерпело изменения: белый хлеб, макароны, полуфабрикаты, сладости и фастфуды вытеснили черный хлеб, каши, овощи и фрукты.

Такая пища богата углеводами, для усвоения которых наш организм расходует и без того небольшие запасы витаминов группы В. Помимо этого витамины В6 и В1 быстрее расходуются у людей курящих и тех, кто злоупотребляет спиртными напитками.

Витамин В1 или тиамин имеет особенное значение для ЦНС. Он помогает справиться с эмоциональным напряжением, мышечными болями и судорогами.

Его много в нежирной свинине, печени, почках, в гречке, овсянке, в ржаном хлебе.

Витамин В2 или рибофлавин незаменим при умственных нагрузках. Его нехватка приводит к головным болям, бессоннице, ухудшению настроения, общей слабости.

Особенно много его в молоке, пивных дрожжах, зернобобовых, печени, шпинате, темно-зеленых листовых овощах, абрикосе.

Витамин В6 необходим для нормальной работы ЦНС, хорошей памяти, для работоспособности головного мозга. При его недостатке человек медленнее соображает, его настроение неустойчиво, он подвержен депрессиям и стрессам.

Содержится В6 в яйцах, печени, мясе, бобовых, орехах, рыбе, ржаном хлебе, бананах, коричневом рисе, пиве, фисташках, черносливе, семечках, пшеничных зернах (неочищенных), пивных дрожжах.

Витамин В12 отвечает за образование миелиновой оболочки, которая покрывает нервы, нормализует давление, помогает приспосабливаться к изменениям режима бодрствования и сна. Длительный дефицит этого витамина приводит к разрушению нервной системы.

  1. В12 содержится в продуктах животного происхождения (печень, почки, птица, говядина, сердце, яичный желток), в морепродуктах, в сое.
  2. Витамин Е нейтрализует последствия стресса, успокаивает и поддерживает нервную систему.
  3. Им богаты миндаль и фундук, консервированный шпинат, бобы, яичница-глазунья, проросшая пшеница и др.
  4. Витамины А (бетакаротин) предохраняет нервные клетки от их повреждения свободными радикалами, снимает напряжение, нормализует сон.
  5. Источники: стручковые, орехи, растительные масла, овощи и фрукты, зеленые листовые овощи, морковь, тыква, рыбий жир.
  6. Витамин С отвечает за выработку антистрессовых гормонов, защиту организма от токсинов, образующихся в процессе обмена веществ.
  7. Особенно много витамина С в цитрусовых, в красном перце, в землянике, в шиповнике, в черной смородине.
  8. Витамины E, C, A — мощнейшие антиоксиданты, уничтожающие свободные радикалы — главную причину таких страшных болезней, как деменция, Альцгеймера, атеросклероз, онкология, преждевременная смерть.

Что такое свободные радикалы в организме: зло или польза, почему они приводят к окислению, старости, болезням; как себя защитить, откуда получить антиоксиданты, работают ли они (выводы ученых).

Глюкоза является источником энергии для клеток нервов и мозга. Глюкоза поступает из крови. Если в крови содержится сахара меньше нормы, нервные клетки, голодая, увеличиваются в объеме.

При этом в клеточных мембранах возникают нарушения, растягивается миелиновый слой, покрывающий нервные волокна и мы ощущаем нервозность.

Каждый человек имеет в запасе определенную норму глюкозы, хранимую в виде гликогена в крови, мышцах и в печени. Причем у мужчин — это 400г, а у женщин — 300. Женщины растрачивают свой запас и утомляются быстрее мужчин, становятся, раздраженными и агрессивными.

Для поддержания концентрации сахара в крови на должном уровне, следует принимать в пищу «медленные» углеводы. Они в процессе пищеварения вырабатывают глюкозу равномерно, что исключает резкие изменения сахара в крови, которые очень опасны для здоровья.

Источники глюкозы: неочищенные хлебные зерна, фрукты, салаты, овощи, картофель, виноград, вишня, черешня, малина, мед, изюм.

Лецитин поддерживает в растворимом состоянии холестерин, необходимый для клеточных оболочек нервов. Жидкий холестерин легко усваивается и не откладывается на стенках сосудов. Лецитин способствует омоложению мембран нервных клеток, содержит нужные фосфолипиды и жирные кислоты.

Содержится лецитин в яичном желтке, печени, семенах подсолнечника, пророщенных зернах пшеницы, цитрусовых.

Орехи — залог крепких нервов и здорового сна

Грецкий орех богат жирными кислотами, что делает его незаменимым в профилактике атеросклероза. Снижая уровень холестерина, он благоприятствует улучшению кровообращения.

Арахис содержит витамин К, способствующий обменным процессам в костной ткани, повышает ее плотность. Также земляные орешки содержат триптофан, который обеспечивает здоровый сон.

Лесные орехи и кешью богаты магнием, медью и цинком, которые активизируют иммунную систему, успокаивают и укрепляют нервы.

Фисташки превосходят своих собратьев по содержанию калия.

Орехи богаты белками, витаминами, минералами и жирными кислотами. Молибден, йод, сера, селен повышают наш иммунитет к радиации, обеспечивают правильное функционирование вилочковой, щитовидной и половых желез. Медь и железо отвечают за образование красных кровяных телец.

Всем видам орехов присуще одно общее свойство: они содержат лецитин, необходимый для поддержания активной мозговой деятельности и питания нервных клеток.

Аминокислоты

Нервные клетки состоят из белков. Процесс запоминания и активность мозга определяются наличием гормонов, состоящих также из белков. А еще белок помогает усваивать энергию клеткам мозга. Вполне логично, что подавленность и усталость могут быть следствием нехватки аминокислот, которые являются строительным материалом для белков.

Особенно важны глутаминовая кислота, триптофан, глицин, тирозин, фенилаланин, метионин. Они способствуют успокоению, улучшению обменных процессов, эмоционального настроя, нормализуют сон и повышают работоспособность.

Глутаминовая кислота наряду с глицином является нейромедиатором: нормализует обмен веществ в нервных клетках, укрепляет стенки сосудов головного мозга и нервных волокон.

Триптофан необходим для синтеза серотонина —«гормона радости», нормализующего деятельность нервной системы и являющегося естественным антидепрессантом. Триптофан успокаивает нервную систему, поднимает настроение, улучшает сон.

Глицин — важнейший компонент клеточных мембран нервных волокон и головного мозга. Глицин улучшает питание и нормализует обмен веществ, укрепляет стенки сосудов в этих клеточных структурах. Его дефицит повышает артериальное давление, психоэмоциональное напряжение, агрессию, снижает работоспособность, нарушает сон.

Источники: мясо, бурый рис, арахис, рыба (особенно жирная: форель, горбуша, семга, сельдь), картофель, молоко, дрожжевые и соевые продукты, авокадо, миндаль, молочные продукты, бананы, кунжут и семечки тыквы, нерафинированные масла (льняное, подсолнечное, оливковое, тыквенное), яйца (особенно желток), морепродукты, овощи, фрукты.

Каких продуктов нужно избегать слабонервным людям

  • Есть ряд продуктов, от употребления которых при повышенной нервозности стоит воздержаться:
  • • Алкоголь.
  • • Соленая пища (соленья, копчености, маринады, фаст-фуд, консервы).
  • • Кофеиносодержащие напитки (чай, кофе, энергетики, кока-кола, пепси-кола, особенно на ночь).
  • • Острые блюда и приправы.
  • • Очищенный рис, макаронные изделия, сахар, любые сладости, включая напитки, белый хлеб, полуфабрикаты, жареный картофель.
  • Причины:
  • все перечисленные продукты способствуют усиленной выработке адреналина, уровень которого при нервном напряжении и так высок, что повышает артериальное давление и разрушает нервную систему.
  • эти продукты и блюда содержат быстрорастворимые углеводы. Триллионы молекул глюкозы поступают из них в кровь мгновенно, что резко повышает уровень сахара и обеспечивает быструю, но кратковременную подпитку клеток нервов и мозга.
  • Под воздействием инсулина, гормона поджелудочной железы, уровень сахара резко падает, мы ощущаем нервозность и раздраженность. Такие скачки уровня сахара очень вредны для нервной системы, мозга и поджелудочной железы. Поэтому в пищу следует употреблять комплексные углеводы: хлеб с отрубями, салаты, овощи, картофель.

Депрессия: диагностируем по снам, как победить самостоятельно.

Избавляемся от тревожности, страхов, депрессии за 2 недели

Для этого увеличиваем содержание в организме фенилаланина, тирозина, метионина на 30%.

Эти психодинамические аминокислоты отвечают за мгновенный биосинтез допамина, норадреналина и адреналина — «носителей счастья», антистрессовых гормонов, которые устраняют тревожность и помогают противостоять нервным потрясениям.

Именно эти нейромедиаторы отвечают за ощущения радости и счастья, позволяют нам приходить в восторг и ликовать. Психически здоровые люди в гипофизе и гипоталамусе имеют достаточное количество этих аминокислот, формирующих наше настроение.

Калифорнийские нейробиохимики провели оригинальный опыт на мышах. В течение нескольких дней их кормили кормом, не содержащим ни фенилаланина, ни тирозина. Мыши стали малоподвижными, нервными, впали в депрессию, проявляли признаки страха, перестали общаться между собой.

Стоило сменить корм на богатый тирозином, как в течение четырех часов почти умирающие мышки вернулись к жизни, стали подвижными и жизнерадостными. Тирозин позволил синтезироваться допамину и норадреналину.

Так же и человеку необходимо заботиться о пополнении запасов этих аминокислот, обязательно сочетая с употреблением витамина С, магнием и микроэлементом марганцем.

Итак, чтобы за 2 недели помочь своим нервам стать здоровыми и крепкими: 

Категорически отказываемся от выше указанных продуктов (смотреть выше «Каких продуктов нужно избегать слабонервным людям»), от любой пищи подвергавшейся длительному хранению, обработке, транспортировке. Такая пища слишком бедна питательными веществами.

  1. Включаем в рацион орехи, желтки яиц, зеленые овощи, хлебные зерна неочищенные, молочные продукты, мясо, рыбу, птицу, свежие овощи.
  2. Специалисты рекомендуют не переедать, а есть пять раз в день понемногу, чтобы запасти в клетках нервов и мозга побольше белкового сырья.

Утро начинаем с богатой белками, а значит фенилаланином и тирозином, пищи: холодной отбивной котлеты, нежирной ветчины, ростбифа, творога. Лучше всего сочетать эти блюда со свежевыжатым лимонным соком, апельсиновый содержит недостаточно витамина С.

Второй завтрак или перекус может состоять из творожных сырков, салата из цыпленка, свежих фруктов, орехов.

Обед должен включать темно-зеленые овощи или салат. К примеру, шницель или кусок рыбы с брокколи или шпинатом.

Вечером воздерживаемся от углеводов, предпочитая индейку с большой порцией сырых овощей.

Если стресс — ваш постоянный спутник, увеличьте употребление витамина С. Можно принимать дополнительно аскорбиновую кислоту.

Быть может, такая диета для нервов покажется сложной, но эти вещества крайне необходимы нашей «фабрике счастья».

Настроение уже через две недели начнет заметно меняться в лучшую сторону. А спустя месяц – полтора можно будет перейти к полноценному питанию, контролируя дополнительный прием витаминов В6 (пивные дрожжи), С (аскорбинка), магния и марганца.

Магний, является частью хлорофилла (зеленого пигмента) и содержится в высокой концентрации в зеленых овощах. Марганцем богаты хлебные зерна (неочищенные), орехи, зеленые овощи и желток.

  • Пусть любые жизненные передряги будут «по плечу» вашим нервам.
  • Крепкого вам здоровья и полноценного сна, который является лучшим союзником и помощником нервной системы.

Елена Вальве для проекта Сонная кантата.

Статья защищена законом об авторских и смежных правах. Любое использование материала возможно только с активной ссылкой на сайт
Sna-kantata.ru!

Рекомендуем к прочтению:

  • Мы порой не осознаем степень психической усталости или нервозности. Об этом подскажет вода в сновидениях. О значении снов, примеры и комментарии.
  • Нервное напряжение и тревожность — одна из многих причин неприятного запаха пота.
  • Снять напряжение вечером и взбодриться утром: пятиминутный простой комплекс упражнений-шиатсу

Источник: https://sna-kantata.ru/dieta-dlya-nervov/

Продукты для нервной системы взрослого: успокаивающее питание при стрессе

Выбирая правильные продукты для нервной системы, можно улучшить своё психоэмоциональное состояние, особенно в периоды стресса.

https://www.youtube.com/watch?v=Y9PjC7tpDvk

Постоянное нервное перенапряжение приводит к хроническому стрессу и ухудшению здоровья человека. Для устранения последствий принято использовать лекарственные препараты и методы психологического воздействия, однако правильное питание уже сегодня поможет вам преодолеть стрессовые ситуации.

Питание при стрессе

Стресс — естественная реакция организма на негативное воздействие внешних факторов. В результате нередко нарушается система питания человека. Чаще всего в этом состоянии организм гораздо быстрее потребляет витамины, белки и минеральные вещества, из-за чего снижается естественная защита.

Для восполнения потери веществ нужно научиться правильно питаться, чтобы не довести организм до значительного истощения.

Врачи рекомендуют выбирать для ежедневного рациона только полезные продукты, а в критическом случае обратиться к специальной восстанавливающей диете под контролем врача-диетолога.

Продукты, возбуждающие нервную систему

К числу главных вредных продуктов, негативно влияющих на нервные клетки, большинство врачей единогласно относят алкоголь.

Несмотря на то, что его принято употреблять с целью расслабиться, он по прошествии небольшого количества времени после приема оказывает на психику возбуждающее действие. Особенно это касается женщин. Поэтому во время депрессии, стрессов или лечебной диеты его употребление запрещено, впрочем, как и в обычное время.

К нежелательным напиткам относятся все кофеиносодержащие — чай, кофе, энергетики, газировки. Их тоже следует пить в ограниченном количестве.

Прежде всего необходимо полностью отказаться от вредных для организма продуктов. Вредные продукты для нервной системы — те, которые прошли длительную термическую обработку, особенно мясо и различные копчености. Негативно действуют на здоровье соленья (исключением служит домашняя квашеная капуста), маринады, фастфуд, полуфабрикаты, острые блюда.

Продукты, полезные для нервной системы

В число пищевых компонентов, которые нужно употреблять, чтобы успокоить и укрепить психику, входят продукты преимущественно растительного происхождения. Они содержат множество полезных веществ и благотворно воздействуют на состояние нервной системы.

Морепродукты: водоросли и йодированная соль

Питание при стрессе должно включать как можно больше витаминов и аминокислот.

Хорошими источниками этих элементов могут стать морепродукты:

  1. Хлорелла. В ней много кальция, фосфора, магния, калия, цинка, йода, растительных белков, хлорофилла и других не менее полезных веществ. В их число входят витамины группы В, особенно B12, недостаток которого сказывается на состоянии ЦНС. Поэтому желательно как можно чаще употреблять хлореллу в пищу.
  2. Спирулина. В составе цианобактерии (синезелёной микроводоросли) более 2000 компонентов, среди которых около 20 аминокислот, нуклеиновых кислот, комплекс витаминов, биологические ферменты, полисахариды, микро- и макроэлементы. Растение содержит 70% белковой массы, большое количество калия, магния, фосфора. Спирулина успокаивает нервы и повышает устойчивость психики к неблагоприятным внешним раздражителям.
  3. Ламинария. Морская капуста — широко знакомая водоросль, которую используют в диетическом и лечебном питании. В ее состав входят: витамины группы B, а также A, E и C, белки, растительная клетчатка, различные аминокислоты, альгиновая кислота, железо, магний, марганец, йод, фосфор. Морскую капусту можно употреблять как в свежем виде в салатах и супах, так и добавлять в пищу сухой порошок ламинарии, который не теряет свойств натурального продукта.
  4. Вакамэ. Это съедобные водоросли «чука», которые добывают на Дальнем Востоке. Богатый природный состав позволяет насытить организм полезными веществами — в стеблях много минералов: цинка, йода, натрия, селена, железа, марганца, фосфора. Кроме этого, морской салат содержит клетчатку, тиамин, природный коллаген и жирные кислоты Омега-3.
  5. Йодированная соль. Продукт, который можно купить в любом магазине. Большинство врачей рекомендуют заменить обычную соль на ту, в которую добавлен йод, и использовать ее для приготовления всей пищи. Однако ее суточная норма не должна превышать 6 г (1 ч. л.).

Шоколад на кэробе

Все большую популярность среди адептов здорового образа жизни набирают пищевые продукты и блюда, приготовленные на основе кэроба. Это сладкий порошок из высушенных плодов рожкового дерева. Им все чаще заменяют какао, с которым он имеет сходный вкус.

Однако кэроб не имеет в своем составе вредных психотропных веществ, которыми богато какао, в частности кофеин. Шоколад, который готовят с использованием кэроба, не вызывает нервного возбуждения, напротив, производит успокоительное действие. Чтобы 1-2 раза в неделю побаловать организм небольшим количеством сладостей, лучше выбирать тот шоколад, который изготовлен из кэроба.

Гранат

Врачи и диетологи считают, что ежедневное употребление гранатовых зерен и сока ведет к активному долголетию и здоровью. В плодах высокое содержание витаминов группы B, A, C, E, PP, кальция, йода, железа, магния, натрия, калия, фосфора.

Гранат обладает хорошим антиоксидантным действием, эффективно снижает давление и защищает от рака. При склонности к нервному перенапряжению нужно каждый день выпивать 0,5-1 стакан гранатового сока. Чтобы ослабить слишком кислый вкус, его нужно не подслащать, а разводить кипяченой водой в пропорции 1:1.

Орехи

Все орехи — кладезь полезных веществ. В них много жирных кислот, магния, меди, цинка, триптофана, молибдена, серы и калия. Также они содержат лецитин, необходимый для поддержания активной мозговой деятельности и питания нервных клеток.

Доказано, что орехи в натуральном виде способны повышать уровень серотонина в организме, что способствует улучшению настроения и снятию симптомов нервного напряжения.

Считается, что в день достаточно съесть небольшую горсточку ореховой смеси — можно как перекус между приемами пищи или в составе блюд.

Цитрусовые

Апельсины, мандарины, грейпфруты — главные источники витамина С в холодное время года. Даже запах этих фруктов улучшает настроение, устраняет тревожность, настраивает на позитивный образ мыслей.

Считается, что регулярное употребление этих плодов в пищу помогает в лечении депрессивных и истеричных состояний. Поэтому врачи рекомендуют съедать по 1-2 цитрусу ежедневно, особенно с утра, — это даст заряд бодрости и оптимизма на целый день.

Последние исследования показали, что лучше употреблять цитрусы целиком, а не отжимать из них сок, так они лишаются полезной для организма клетчатки. Однако употребление сока гарантирует быстрое всасывание всех веществ организмом, а значит и эффект оптимистичного настроения наступит быстрее.

Фасоль и другие бобовые

Бобовые — фасоль, горох, чечевица — издавна служат полноценными источниками растительного белка, которые ничем не уступает белкам, получаемым из мяса. Этим активно пользуются вегетарианцы и веганы.

Кроме того, в этих продуктах много клетчатки, которая способствует пищеварению. У бобов богатый химический состав: витамины A, практически полностью представлена группа B, С, кальций, железо, магний, фосфор, калий и цинк.

Употребление бобовых 2-3 раза в неделю в супах, салатах или в качестве гарнира позволяет снизить уровень тревожности, улучшить сон и повысить настроение.

Бананы

Эти вкусные и питательные плоды — признанные защитники от стресса. При их употреблении в организм поступает достаточное количество фолиевой кислоты, магния, калия, витаминов К, А и С, что позволяет мозгу и нервам активнее справляться со стрессовыми ситуациями.

Кроме того, в мякоти плодов содержится серотонин — гормон счастья. Врачи рекомендуют ежедневно съедать 1-2 спелых банана на завтрак, чтобы наполнить энергией организм на предстоящий день.

Однако у бананов высокий гликемический индекс, о чем нужно помнить тем, у кого высокий уровень сахара в крови или склонность к диабету.

Цельнозерновые

Продукты из цельных зерен богаты незаменимой фолиевой кислотой, которая эффективно борется с депрессией и подавленным состоянием. Также пища из цельнозерновых культур ускоряет метаболизм и способствует снижению уровня сахара в крови и выводу «плохого» холестерина.

Рекомендуется включать в ежедневный рацион различные каши, особенно из овсяной, гречневой, перловой крупы.

Травяные чаи

Для укрепления нервной системы полезно пить чаи на травах. Они оказывают мягкое седативное действие, способствуют улучшению сна, снятию спазмов и головной боли, снижению тревожности.

Для успокоения можно ежедневно пить чаи из: ромашки, мяты, мелиссы, зверобоя, иван-чая, цветков липы, полыни, шиповника, валерианы. Их можно заваривать как отдельно, так и в растительных сборах.

Перед применением фитосредств рекомендуется посоветоваться с врачом, поскольку у некоторых трав могут быть противопоказания к применению.

Обычная вода

Простая вода жизненно необходима для здоровья каждому человеку, а слабонервным людям рекомендуется всегда держать при себе бутылочку с жидкостью. В критической ситуации даже несколько глотков помогут быстро прийти в себя.

Чтобы обеспечить нормальное функционирование организма, необходимо ежедневно выпивать не менее 2-2,5 литров очищенной негазированной воды. Дневная норма рассчитывается по формуле: 30 мл на 1 кг массы тела.

В это количество не входят чаи, соки, супы и другие жидкие блюда.

Аминокислоты

При постоянном нервном напряжении организму требуются аминокислоты, которые улучшают работу мозга, участвуют в производстве белков и являются нейромедиаторами.

К числу необходимых человеку аминокислот относятся: глицин, глутаминовая кислота, триптофан, тирозин, фенилаланин, метионин. Они способствуют улучшению обменных процессов, повышают эмоциональный настрой, нормализуют сон.

Чтобы противостоять стрессу, организму нужно активно вырабатывать гормон серотонин, который вызывает ощущение спокойствия. Для синтеза серотонина необходима аминокислота L-триптофан. Она благотворно влияет на сон и снижает потребность в заедании стресса.

Аминокислоты содержатся: морепродуктах, орехах, овощах и фруктах, нерафинированных маслах.

Диета для нервной системы на 2 недели

  • Для укрепления нервов специалисты рекомендуют в течение некоторого времени (около 14 дней) придерживаться специальной диеты с повышенным содержанием полезных аминокислот, витаминов, магния и марганца.
  • Чтобы увеличить поступление в организм полезной для нервов еды, нужно употреблять больше различных орехов, зеленых и листовых овощей, морепродуктов.
  • Важно питаться не только полноценно, но и в строго установленное время — упорядоченный прием пищи хорошо действует против стресса, создавая ощущение не только сытости, но и спокойствия.
  • Порции должны быть небольшие, есть лучше не чаще 5 раз в день.

Большинство белков нужно съедать в 1 половину дня, чтобы они смогли эффективно усвоиться.

Углеводы лучше употреблять на завтрак и обед.

Чтобы оздоровить психику, в течение 2 недель нужно придерживаться следующего меню. В зависимости от вкусовых предпочтений меню можно варьировать, но включать в него вредные продукты нельзя.

  1. Завтрак. Можно приготовить салат из свежих овощей или фруктов, ламинарии, выпить стакан натурального сока. Полезны в это время орехи без соли и сахара — не больше 1 горсти в день.
  2. Обед. Рекомендуется есть овощные блюда, приготовленные на пару, бобовые, морепродукты. Запивать еду можно травяными чаями или чистой водой.
  3. Ужин. Блюдо должно быть максимально легким и его необходимо употребить минимум за 3 часа до сна, чтобы организм ночью отдыхал. Например, подойдет овощное рагу.
  4. Перед сном. За 1,5 часа до сна рекомендуется выпить чашку успокаивающего чая.

Помимо укрепляющих психику блюд, многие врачи при нервном истощении советуют дополнительно принимать витаминные комплексы, содержащие витамин C, марганец и магний.

По истечении 2 недель, которые нужны для восстановления нервной системы, рацион питание рекомендуется не менять. Не следует ограничивать количество полезных продуктов и в последующие 10-14 дней. Важно помнить, что такая диета от стресса подходит не только для взрослого человека, но и для ребенка.

Источник: https://StressX.ru/stress/produkty-dlya-nervnoj-sistemy

Десятка недорогих и доступных продуктов для сохранения зрения.


Что бы такого съесть, чтобы зрение улучшилось? Короткий ответ — ничего. Доверим эту миссию специалистам и достижениям официальной медицины. А вот позаботиться о профилактике нарушения зрения — под силу каждому. Представляем ТОП-10 продуктов, рекомендованных офтальмологами для сохранения здоровья глаз.

Продукты, полезные для глаз


Меню тех, кто заботится о здоровье глаз, сбалансированное, разнообразное, богатое витаминами и минералами. В основе рациона должны быть овощи и фрукты, рыба, молочные продукты. 


Десятка полезных продуктов для глаз:

Вывод ученых: регулярное употребление черники помогает поддерживать здоровье сетчатки.

  1. Морковь, тыква и другие желто-оранжевые овощи. Свой цвет они получили благодаря содержанию большого количества бета-каротина. Попадая в организм, он преобразуется в витамин А. Его дефицит может привести к сухости роговицы, нарушению цветового восприятия. Подтверждено исследованиями: за счет каротиноидов морковка улучшает зрение. 
  2. Черника. В составе многих глазных препаратов. Черника помогает глазам восстановиться после перенапряжения. Благодаря наличию в составе антоцианов – веществ, которые придают ей черно-синий цвет. Ученые доказали: регулярное употребление ягоды способствует восстановлению зрения после воздействия яркого света и помогает поддерживать здоровье сетчатки.
  3. Морская рыба. Источник жирных кислот. Они незаменимы в работе кровеносной системы. Сохраняют целостность клеток, служат профилактикой синдрома сухого глаза, дегенеративных изменений сетчатки.
  4. Бобовые. Чечевица, фасоль, нут, горох для зрения — самое то. Бобовые богаты цинком. Он поддерживает состояние сетчатки, помогает дольше сохранить прозрачность хрусталика и предотвращает риск развития катаракты.
  5. Орехи. По рекомендации ВОЗ, обязательно должны быть в рационе взрослого человека. Орехи богаты фосфором, калием, полезными жирами, которые требуются для функционирования зрительной системы.
  6. Молочные продукты. В них содержится большое количество кальция, который входит в состав клеток и тканевой жидкости глаза, используется для передачи нервных сигналов, контролирует сокращение и расширение кровеносных сосудов.
  7. Яйца, брокколи, белокочанная капуста и другие зеленые листовые овощи — продукты с лютеином. Это каротиноид, который есть в составе сетчатки. Поэтому, регулярное употребление продуктов с лютеином для глаз очень полезно. яиц замедляет развитие дистрофии сетчатой оболочки. 
  8. Гречка и овсянка. У этих круп богатый состав витаминов и минералов. Благодаря высокому содержанию калия, магния, фосфора и железа заживление и восстановление структур глаза происходит быстрее, поэтому каши включают в рацион при заболеваниях глаз.
  9. Мёд для зрения — незаменимый продукт. Ускоряет кровоток глаза, улучшает питание тканей, помогает регенерации клеток и сохраняет зрительную функцию.
Вредные продукты для глаз:


Алкоголь замедляет доставку питательных веществ и может спровоцировать нарушения в функции зрительных органов.


  1. Кофе. Кофеин повышает внутриглазное давление, может ускорить развитие глаукомы. В больших дозах напиток снижает кровоснабжение глаза и насыщение питательными веществами.
  2. Соль. Задерживает жидкость в организме. От этого может подняться внутриглазное давление, повыситься риск развития катаракты. Поэтому — не более 5 граммов соли в день, по рекомендации ВОЗ.
  3. Сладости. Сахар в большом количестве негативно сказывается на состоянии сетчатки и здоровье глаз в целом. Недаром больным сахарным диабетом советуют регулярно наблюдаться у офтальмолога.
  4. Алкоголь. При злоупотреблении спиртным нарушается кровоснабжение сосудистой оболочки глаза, доставка питательных веществ замедляется, может возникнуть спазм сосудов и другие нарушения функции зрительного органа.
  5. Жирная пища. При повышении холестерина может произойти закупорка сосудов. Повышается риск тромбоза и инсульта глаза.
Полезные привычки для глаз


Наладить питание, добавить в рацион больше полезных для глаз продуктов, минимизировать употребление вредных — советы офтальмологов на профилактических осмотрах. Как еще можно позаботиться о своем зрении:

  • Регулярно делать зрительную гимнастику. Зарядка поможет наладить кровообращение, усилит приток полезных веществ и поможет снять усталость глаз.
  • Отказаться от курения. Никотин наносит удар по кровеносной системе человека. В глазном яблоке и прилегающих структурах — множество артерий, сосудов и капилляров. Плохое кровоснабжение может стать причиной катаракты, конъюнктивита и дефектов сетчатки.
  • Носить солнцезащитные очки. Они защищают глаза от негативного воздействия ультрафиолета.


И не забывайте регулярно наведываться в кабинет офтальмолога, проходить комплексную диагностику глаз. Чем раньше врач выявит заболевание, тем больше шансов на успешное лечение и сохранение зрения.

Идентифицированы ключевые белки для восстановления нервных волокон — ScienceDaily

Ученые Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE) определили группу белков, которые помогают регенерировать поврежденные нервные клетки. Их результаты опубликованы в журнале Neuron .

Принято считать, что нейроны центральной нервной системы прекращают свою способность расти, когда они больше не нуждаются в этом; Обычно это происходит после того, как они нашли свои клетки-мишени и установили синапсы.Однако недавние открытия показывают, что старые нервные клетки обладают способностью к повторному росту и восстановлению повреждений, аналогичным молодым нейронам. Механизмы, лежащие в основе этого омоложения, теперь были обнаружены в лабораторных исследованиях, проведенных командой профессора Фрэнка Брадке на площадке DZNE в Бонне вместе с учеными из Боннского университета.

«На самом деле, это довольно удивительно. Ни в коем случае не само собой разумеющееся, что молодые и взрослые нервные клетки имеют одни и те же механизмы», — сказал Брадке.«Нейроны демонстрируют интенсивный рост во время эмбрионального развития. Зрелые нервные клетки, с другой стороны, обычно не растут и не регенерируют. Наше исследование теперь показывает, что, хотя способность к росту тормозится у взрослых клеток, нейроны сохраняют склонность к росту и возрождение «. Брадке и его коллеги обнаружили, что определенные белки, которые инициируют рост молодых нейронов, имеют решающее значение для этих процессов. «Эти белки являются ключевыми регуляторами компетентности роста, независимо от стадии развития.Они воздействуют на поддерживающую структуру клетки и, таким образом, запускают динамические процессы, которые являются предпосылкой для роста и регенерации », — сказал нейробиолог.

Юношеские таланты роста

Фактически, нейроны проявляют свой талант к росту только во время эмбрионального развития. На этом этапе они образуют длинные выступы (называемые «аксонами»), чтобы соединяться и таким образом передавать сигналы. Однако, когда нервная система достигает взрослой стадии, способность к росту и, следовательно, к повторному росту после травмы снижается.Только нейроны «периферии», т.е. грамм. те, что в руках и ногах, сохраняют явный потенциал для исправления поврежденных соединений. Однако, если аксоны в спинном мозге разорваны, они не вырастают заново: следовательно, путь нервных импульсов остается нарушенным. Это может вызвать паралич и другие серьезные нарушения.

Особое семейство белков

«В течение некоторого времени мы задавались вопросом, можно ли реактивировать процессы, которые проявляются на ранней стадии развития.Это может быть способ вызвать регенерацию нейронов взрослых «, — сказал Себастьян Дюпраз, постдокторский исследователь в лаборатории Брадке и ведущий автор текущего исследования. В последние годы боннские ученые выявили различные факторы, влияющие на рост нейронов. Определенные белки — молекулы семейства «кофилин / ADF» — доказали, что играют ключевую роль: во время эмбрионального развития эти молекулы контролируют образование клеточных выпуклостей, которые в конечном итоге превращаются в аксоны ». В нашем недавнем исследовании мы обнаружили, что это именно эти белки, которые стимулируют рост и регенерацию, в том числе и во взрослых нейронах, — сказал Дюпраз.

Молекулярное растворение

Ученые обнаружили, что рост и отрастание нейронов подпитывается оборотом актиновых нитей. Эти молекулы в форме струн принадлежат к молекулярному каркасу, который придает клетке ее форму и стабильность. Белки семейства кофилин / ADF частично растворяют этот корсет. Только благодаря этому распаду структура клетки может измениться — и, таким образом, нейрон сможет расти и регенерироваться. «Подход к будущим регенеративным вмешательствам может заключаться в нацеливании на актин», — отмечает ученый DZNE Барбара Шаффран, другой ведущий автор текущего исследования.

Исследователи наблюдали эти процессы в нервных клетках мышей и крыс. Исследованные нейроны принадлежали к «ганглию дорзального корешка». Это связка нейронов, которая связывает спинной мозг с периферической нервной системой. Каждая из расположенных там клеток имеет по два аксона: центральный и периферический. Периферический аксон может восстанавливаться после повреждения. Давно известно, что центральный аксон также может отрастать заново; но только если его периферический аналог ранее был поврежден.«Почему последовательность такая, до сих пор точно не известно», — сказал Брадке. «Мы рассмотрим это в будущем».

Вклад в фундаментальные исследования

Шаг за шагом боннские ученые пытаются понять, что заставляет нейроны расти и восстанавливаться. Это длительный процесс. Таким образом, Брадке снижает ожидания быстрого прогресса в лечении травм спинного мозга. «Мы проводим исследования, чтобы заложить основу для будущих методов лечения. Но, к сожалению, вы должны набраться терпения, пока не разовьются новые подходы к лечению.«Это долгий путь», — сказал он.

Веб-сайт NAE — Реинжиниринг парализованной нервной системы

Вне зависимости от того, является ли повреждение врожденным, травматическим или возрастным, улучшение нейронной связи и восстановление функции могут значительно улучшить качество жизни человека.

Повреждение центральной нервной системы — основная причина инвалидности в США. В некоторых случаях, например, при травмах спинного мозга или инсульте, связь теряется из-за разрыва проводящего пути.В других случаях, например, при болезни Паркинсона, нервные цепи ведут себя беспорядочно. Независимо от того, является ли повреждение врожденным, травматическим или возрастным, улучшение нейронных связей и восстановление функции оказывает большое влияние на жизнь людей с такими травмами. Изучаются многие подходы к восстановлению связности нервных элементов (например, генная терапия, трансплантация стволовых клеток, тканевая инженерия). Одним из наиболее многообещающих является инженерное дело, которое может обеспечить взаимодействие с нервной системой для восстановления функций.

Благодаря точной подаче электрического тока низкого уровня можно восстановить контроль над нервной системой и восстановить ее функции. Понимание того, как работает такой интерфейс, требует фундаментального понимания структуры нервов и того, как они работают. Во-первых, рассмотрим одно нервное волокно. Из тела клетки, или сомы, на одном конце выходят сотни дендритов, через которые поступает вход в клетку. Из клетки покидает только один аксон. Аксон доставляет информацию в другую структуру, например в другую нервную клетку или мышечную клетку.Электростимуляция обычно доставляется к аксону где-то по его длине. Электрический ток вызывает изменение проницаемости мембраны, вызывая отток / приток натрия, калия, кальция и других ионов. Когда разница поперек мембраны достигает достаточного уровня, генерируется потенциал действия, который распространяется вдоль аксона в обоих направлениях от его исходной точки. Этот фундаментальный принцип, называемый «закрытием» мембранного потенциала, является основой для восстановления функции нервной системы посредством электрической активации.Потенциал действия, генерируемый электрическим током, вызывает события, аналогичные событиям, которые происходят при нормальной генерации нервных импульсов.

Использование электрического тока для восстановления нервной функции имеет много преимуществ. Во-первых, большинство событий, связанных с нервной системой, передаются естественным путем с помощью электрических средств. Во-вторых, электрическая стимуляция обладает способностью (1) активировать одно нервное волокно или несколько нервных волокон для создания движения и ощущений, (2) подавлять возбуждение нервных волокон для уменьшения спастичности и боли и (3) активировать или подавлять сложные нейронные цепи, называемые нейромодуляцией, для изменения работы целых цепей клеток, чтобы их можно было использовать для восстановления широкого спектра различных функций. В-третьих, эффект электростимуляции можно локализовать, а отключение тока может устранить эффект. Токи также можно было подавать таким образом, чтобы продлить эффект, используя врожденную пластичность нервной системы. В-четвертых, электрическая стимуляция невероятно эффективна. Очень небольшое количество тока может вызвать достаточную мышечную активацию, чтобы поднять тело. Электростимуляция также действует очень быстро; эффект можно наблюдать за секунды. Наконец, можно безопасно применять электрическую стимуляцию.Способы подачи электрического тока в биологические ткани уже разработаны в результате тщательных исследований и испытаний. Безопасные стимулирующие формы волн, в которых используются двунаправленные импульсы с плотностями заряда ниже установленных пределов, хорошо переносятся биологическими тканями. Таким образом, электрическая стимуляция — чрезвычайно универсальный, эффективный и безопасный инструмент для управления деятельностью нервной системы.

Электрическая активация нервной системы применима практически к каждому заболеванию, затрагивающему центральную нервную систему (т.е. головной и спинной мозг). Некоторые устройства уже получили одобрение регулирующих органов и коммерчески доступны в США. К ним относятся устройства для восстановления функции рук, контроля функции мочевого пузыря и кишечника, контроля дыхания при травмах спинного мозга, подавления припадков при эпилепсии, подавления тремора при болезни Паркинсона и восстановления слуха у людей с потерей слуха. Клинические исследования проводятся на людях, чтобы пациенты могли стоять и ходить, глотать, контролировать анальный сфинктер и видеть.По всем этим приложениям также продолжаются фундаментальные исследования с целью улучшения функций и расширения их применимости. Например, электрическая стимуляция имеет ограниченный успех в восстановлении функции у людей с инсультом, травмами головного мозга, рассеянным склерозом и церебральным параличом, хотя теоретически их неврологические нарушения можно преодолеть. Например, для пациентов с травмами спинного мозга методика должна работать в течение продолжительных периодов времени, возможно, в течение 50 лет или более. Кроме того, эти травмы затрагивают более одной системы, например, конечности и мочевой пузырь.Следовательно, в идеале технология будет применима к нескольким системам.

Внедрение нейропротезов
При клинической реализации нейропротезов необходимо учитывать несколько факторов. Использование нейропротеза всегда предполагает компромисс между физиологическими, технологическими и клиническими факторами.

Физиологические аспекты
Физиологические факторы связаны с созданием безопасного и эффективного интерфейса между протезом и нервной системой.Прежде всего, доставка электрического стимула должна быть безопасной. Достаточный заряд должен быть направлен через нервную мембрану, чтобы деполяризовать ее и генерировать потенциалы действия, без образования токсичных веществ в достаточных количествах, чтобы вызвать повреждение. Разрушение (некроз) или повреждение нервной ткани может усугубить проблему. Чтобы понять всю сложность проблемы, подумайте о приспособлении, которое может восстановить дыхание. Было обнаружено, что двухфазные (двунаправленные или переменный ток) импульсы с регулируемым током с перезарядкой являются эффективными.Для выявления потенциала действия в сложном нерве может потребоваться 10–20 мА при 30 В с частотой 20 Гц 24 часа в сутки в течение до 50 лет.

Еще одним физиологическим аспектом является контроль и координация активации мышц. Физиологический контроль мышц оценивается, и это должно быть продублировано в модернизированной системе. Есть только два фундаментальных механизма для управления мышечной силой: (1) активация большего количества мышечных волокон (рекрутирование) или (2) более быстрая активация мышечных волокон.Последнее приводит к переутомлению. Следовательно, предпочтительная частота стимуляции составляет 20 Гц или меньше. Регулирование силы путем набора требует увеличения количества активируемых нервных волокон по мере увеличения управляющего тока. Результирующая активация является нелинейной функцией, как правило, сигмовидной формы. Области взаимосвязи с высоким коэффициентом усиления могут вызвать трудности в управлении, поскольку небольшие изменения тока могут вызвать большие изменения количества активированных нервных волокон, как и небольшие перемещения между электродом и нервом.Кроме того, основной характеристикой мышцы является то, что ее сила зависит от ее длины; следовательно, при искусственном контроле следует также учитывать длину мышцы. Как правило, действие вызывается не «простой» генерацией силы одной мышцей, а результатом совместной работы многих мышц для создания желаемого движения. Даже для простого движения это означает, что одна мышца (агонист) увеличивается в силе, тогда как вторая мышца (антагонист) работает в противодействии и уменьшается в силе.Когда кто-то рассматривает сложное действие, такое как ходьба или движение рукой, он начинает понимать сложность восстановления движения посредством электрической активации.

Также необходимо учитывать стабильность электрически активируемого отклика. Мышцы утомляются при длительном сокращении, вызванном как естественным, так и электрическим током. Однако при электростимуляции мышцы утомляются быстрее по двум причинам. Во-первых, при электрически стимулированном сокращении происходит меньшее вращение активированных волокон, чем при естественном произвольном сокращении.Во-вторых, парализованные мышцы обычно менее способны выдерживать силу, потому что их метаболические свойства были нарушены после травмы. Электрическая активация может эффективно обратить вспять эту «атрофию неиспользования», увеличивая сопротивление усталости парализованных мышц.

Технологические соображения
Фундаментальная технология в системах нейропротезных устройств включает в себя стимуляторы, электроды, датчики и соединяющие их провода или каналы связи.Форма технологии зависит от области применения. В приведенных выше примерах, которые необходимо использовать на протяжении значительной части жизни человека, будут имплантированы наиболее эффективные устройства. Специфичность и надежность, обеспечиваемые имплантацией, значительно улучшают функциональность и удобство для пользователя. Следовательно, устройство должно быть абсолютно надежным, спроектированным с учетом усовершенствований и ремонтируемым без ущерба для остальных компонентов.

Требования к электронному устройству, которое может работать в организме в течение 50 лет, очень строгие.Например, современная технология, используемая для управления двигательной системой, состоит из многоканального имплантируемого стимулятора с несколькими выводами, которые проходят от имплантированной электроники к концевым электродам, расположенным рядом с нервно-мышечным соединением в дистальной части конечности. Имплантируемый стимулятор содержит гибридную микроэлектронику для обеспечения функций стимуляции и управления. Батарея не имплантирована, потому что потребление энергии слишком велико для практического применения. (Чтобы получить представление о потребляемой мощности, рассмотрим устройство с восемью каналами стимуляции, активированными при 10–20 мА при 30 В и частоте 20 Гц 24 часа в сутки.В настоящее время электроника питается и управляется радиочастотным сигналом, передаваемым через кожу с настроенными катушками (частота передачи примерно 6,7 МГц).

Имплантированная электроника защищена от влаги титановым корпусом со стекло-металлическими переходниками для электродов. Конфигурация пакета зависит от приложения; Обычно для функций стимуляции и управления используются от 8 до 16 проходных штифтов. Отведения представляют собой сложную механическую проблему, поскольку они подвергаются повторяющимся циклам как изгиба, так и растяжения.Кроме того, у каждого отведения должен быть соединитель средней линии, чтобы можно было отремонтировать его в случае неисправности. Концентрации напряжений создаются как на этих соединителях, так и на стыке, где выводы выходят из вводов. Кроме того, прохождение тока через электроды вызывает электрохимические реакции на границе раздела с тканью, которые могут вызвать деградацию электрода, а также ткани. Биологическая совместимость материалов с окружающей тканью важна для всех типов имплантированных устройств, потому что любая слабость в конструкции будет использоваться окружающей средой.Проблема еще более сложна для нейропротезирования с точки зрения защиты имплантированной электроники и обеспечения долговременной целостности свинцового электрода.

Клинические аспекты
При разработке нейропротезного устройства особенно важно понимать функцию, которая должна быть восстановлена, и то, как этот аспект инвалидности лечится с медицинской точки зрения. Технология должна быть не только функциональной, но также должна быть доступна для практических врачей (врачей, терапевтов и медсестер), чье понимание сложности технологии может быть ограничено.Дизайн также должен соответствовать требованиям пользователя, таким как приемлемый уровень риска, время и усилия, необходимые для внедрения и обучения. Нейропротез должен не только нормально функционировать, но также должен быть простым и естественным в использовании и легким в надевании. Допустимая функция может быть меньше, чем полная, нормальная функция.

Восстановление функции верхних конечностей
Основное внимание в нашей работе было уделено нейропротезам для восстановления функции кистей и предплечий у людей с травмами шейного отдела спинного мозга.Эти люди потеряли контроль над своими руками и нижними конечностями, но сохраняют контроль над своими руками. Разработанный нами нейропротез включает в себя имплантируемый датчик, измеряющий угол сустава (IJAT), многоканальный стимулятор-телеметр и внешний блок управления. Движения запястья преобразуются IJAT и используются для управления стимуляцией, применяемой к парализованным мышцам пальца и большого пальца. Предусмотрены две схемы захвата: (1) боковой захват, при котором большой палец соприкасается со стороной указательного пальца; и (2) освобождение ладонного захвата, при котором указательный и длинный пальцы находятся напротив большого пальца.Первый захват обычно используется для захвата или удержания мелких предметов, а второй — для захвата более крупных предметов. Обхват пропорциональный; сгибание запястья соответствует полному раскрытию руки, а разгибание запястья соответствует максимальной силе захвата. Промежуточные положения запястья соответствуют промежуточным положениям захвата между этими двумя крайними положениями.

Система работает следующим образом. При контакте с внешним переключателем включается система, которая передает радиочастоту имплантату от внешнего контроллера, тем самым запитывая датчик.Это также устанавливает «нулевое» командное положение запястья, соответствующее полному разгибанию руки, которое достигается за счет стимуляции каждой из целевых мышц на соответствующем уровне. Например, при разгибании руки максимально стимулируются мышцы пальца и большого пальца, а сгибатели пальца и большого пальца неактивны. Эти значения хранятся в справочной таблице, в которой любое заданное положение запястья соответствует уровням стимула для каждой мышцы. Из положения разгибания запястья пользователь маневрирует рукой вокруг объекта и разгибает запястье, в результате чего мышцы-сгибатели стимулируются на более высокий уровень, а стимуляция разгибателей уменьшается.Активация внешнего переключателя снова устанавливает команду удержания, которая поддерживает уровень стимула, даже если положение запястья изменяется. Другие команды переключения позволяют пользователю восстановить управление, сбросить ноль, сбросить удержание или выключить систему. Эта система также позволяет пользователям восстановить контроль над разгибанием локтя, который был утрачен из-за паралича трицепса. Переключатель позволяет пользователю выбирать альтернативные режимы, в которых трицепс либо включен, либо выключен.

Эта система представляет собой нейропротезы второго поколения, пять из которых были внедрены на людях.Нейропротез первого поколения, который имеет внешний датчик на противоположном плече для контроля и восемь каналов стимуляции, прошел клинические испытания (Peckham et al., 2001), был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов и коммерчески доступен. (NeuroControl Corporation, Валли Вью, Огайо). По всему миру имплантировано около 200 устройств первого поколения. Обе системы позволяют людям с травмами спинного мозга хватать и отпускать общие предметы и, таким образом, выполнять многие повседневные действия, такие как прием пищи, письмо и уход. Эти функции, которые необходимы для независимости и самодостаточности, часто приводят к резким изменениям у пациентов. ‘ жизни.

Будущее развитие
Ожидается, что в будущем появятся многие новые инструменты, такие как датчики, электроды, стимуляторы и подробные «наборы инструкций» по их использованию. Описывая, как эти инструменты взаимодействуют с подлежащей нервной тканью и моделируя эту работу, набор инструкций позволяет нам предсказать, как инструменты будут работать в различных ситуациях. Датчики, определяющие физическое движение, давление или электрическую активность, могут использоваться для управления или обратной связи.

Развитие микросенсоров и биомЭМС, вероятно, принесет большие дивиденды. Современные трехосные акселерометры и датчики микродавления достаточно малы и маломощны, чтобы их можно было имплантировать в тело. Благодаря достижениям в электродной технологии мы сможем стимулировать отдельные пучки целого нерва и создавать однонаправленные импульсы на нерве. Это сделает возможной полную и избирательную активацию нервов, а также подавление нервной активности, например, блокирование спастической активности или боли.Эти электроды также позволят регистрировать естественную активность афферентных нервных волокон для обратной связи и контроля. Разработка микроэлектрода сделает возможной стимуляцию спинного мозга и корковых центров и выборочную запись с этих областей. Сложные схемы высокой плотности могут быть включены в сами электроды, что может привести к прямому доступу к центральной нервной системе и прямым интерфейсам с нейронными схемами, которые контролируют сложные скоординированные функции на спинном или кортикальном уровне.Это также может позволить нам извлечь управляющую информацию из корковых нейронов и, в конечном итоге, преобразовать намерение двигаться в сигналы, которые можно использовать для управления движением. Наконец, разрабатываются устройства для стимуляции и передачи с высокой плотностью, которые позволят активировать больше каналов стимуляции в меньшем объеме; это значительно облегчило бы разработку сложных визуальных протезов.

Новая технология предоставит инструменты для разработки более точных интерфейсов с поврежденной нервной системой, что приведет к еще более значимым клиническим результатам.Мы уже добились прогресса в этом направлении, показав, что афферентные сигналы, записываемые от нервов, иннервирующих мочевой пузырь во время наполнения, могут использоваться для контроля активности мочевого пузыря. Описанный выше нейропротез для ручного управления, в котором используются как имплантируемые датчики, так и стимуляторы, проходит клиническую оценку. Это устройство может устранить большую часть внешнего оборудования и обеспечить естественный контроль руки, который пользователю легко освоить. Недалеко находятся системы, которые обеспечивают более одной функции.

В будущем нейропротезы можно будет использовать независимо или в сочетании с другими подходами, что в конечном итоге может дать наилучший эффект. Например, пластичность нервной системы выявляется в клинических испытаниях при ходьбе с опорой на вес тела и терапии рук, вызванной ограничениями. Функция, вероятно, улучшается, потому что остаточные спинномозговые и корковые цепи способны изменять свои функции в зависимости от активности. Эти адаптации вызваны остающейся произвольной функцией человека, но также могут быть вызваны или усилены электрическим стимулом.

Эффективное использование этих инструментов и разработка новых потребует постоянного прогресса в нашем понимании патофизиологии нервного повреждения и того, как взаимодействовать с нарушенным контролем. По мере развития и доступности этих технологий можно ожидать ускорения прогресса. Новые устройства почти наверняка решат более широкий круг проблем и принесут пользу растущему числу людей. Электрическая стимуляция — это мощный инструмент, который по-прежнему будет важным аспектом новых устройств для смягчения последствий нарушения работы центральной нервной системы.

Благодарности
Исследование, описанное в этой статье, в значительной степени поддерживалось Национальным институтом здравоохранения, Национальным институтом неврологических заболеваний и программой неврологического протезирования после инсульта и Департаментом исследований и развития реабилитации ветеранов. Поддержка была также получена от Управления по контролю за продуктами и лекарствами для сирот, Американского фонда исследования парализованных ветеранов спинного мозга, Фонда двигательных расстройств и Фонда Шапиро.

Рекомендуемая литература
Bhadra, N., P.H. Пекхэм, М.В. Кейт, К.Л. Килгор и Ф. Монтегю. 2001. Внедрение имплантируемого датчика угла сустава. Принято к публикации в Journal of Research and Development.

Бриндли, Г.С., и Д.Н. Раштон. 1995. Стимулятор переднего крестцового корешка как средство управления мочевым пузырем у пациентов с поражением спинного мозга. Клиническая неврология Байе 4 (1): 1-13.

Чапин, Дж. К., и К. А. Моксин (ред.). 2000. Нейропротезы для восстановления сенсорной и двигательной функции. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.
Creasey, G.H., and P.H. Пекхэм (ред.). 1999. Функциональная электрическая стимуляция. Темы реабилитации после травм спинного мозга, Vol. 5, вып. 1.

Peckham, P.H., M.W. Keith, K.L. Килгор, Дж. Гриль, К.С. Вуолле, Г. Торп, П. Горман, Дж. Хобби, М.Дж. Малкахи, С. Кэрролл, В. Хентц и А. Вигнер. 2001. Эффективность имплантированного нейропротеза для восстановления захвата кисти при тетраплегии: многоцентровое исследование.Архивы физической медицины и реабилитации 82: 1380-1388.

Триоло, Р.Дж., изд. 2000. Электростимуляция. Вспомогательные технологии (специальный выпуск), Vol. 12, вып. 1.

Каркасы из биоматериалов в регенеративной терапии центральной нервной системы

Центральная нервная система (ЦНС) является наиболее важным звеном нервной системы, поскольку она регулирует функции различных органов. Повреждение ЦНС вызывает нарушение неврологических функций соответствующих участков и в дальнейшем приводит к длительной нетрудоспособности пациента.Регенерация ЦНС затруднена из-за ее плохой реакции на лечение, и на сегодняшний день не найдено эффективных методов лечения повреждений ЦНС. Каркасы из биоматериалов были применены с многообещающими результатами в регенерационной медицине. Они также показывают большой потенциал в регенерации ЦНС для восстановления тканей и функционального восстановления. Каркасы из биоматериалов применяются при регенерации ЦНС преимущественно в виде гидрогелей и биоразлагаемых каркасов. Они могут действовать как поддерживающие клетки каркасы, способствуя инфильтрации и пролиферации клеток.Их также можно комбинировать с клеточной терапией для восстановления повреждений ЦНС. В этом обзоре обсуждаются категории и прогрессия каркасов биоматериалов, которые применяются при регенерации ЦНС.

1. Введение

Центральная нервная система (ЦНС), которая включает головной и спинной мозг, является наиболее важной и сложной частью нервной системы. Двумя наиболее частыми причинами повреждения ЦНС являются травма [1] и кровотечение [2]. Например, примерно 1,5 миллиона человек в США ежегодно получают травмы ЦНС, в том числе травмы спинного мозга (SCI) и черепно-мозговые травмы (TBI) [3, 4].Травма ЦНС вызывает значительную смертность и заболеваемость, что ложится тяжелым экономическим бременем на общество. Сообщается, что в 2010 г. экономическое бремя ЧМТ для экономики США составило примерно 76,5 млрд долларов [4, 5].

Патологически повреждение ЦНС может напрямую привести к гибели паренхиматозных клеток в поврежденной ткани [6]. Повреждение ЦНС также может вызвать вторичное повреждение, такое как кровотечение, отек и апоптоз клеток, из-за стойкого воспаления, вызванного накоплением иммунных клеток после повреждения [7].В патологической ткани и нейтрофилы, и макрофаги принимают воспалительный фенотип и выделяют растворимые факторы, включая цитокины, протеолитические ферменты и окислительные метаболиты, которые усугубляют повреждение [8]. Утечка может также происходить через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), усугубляя воспаление и повреждая ткани [9–11]. Первичное повреждение ЦНС в сочетании с его последующими побочными эффектами может вызвать длительное заболевание и смертность [12–14]. Инстинктивные процессы восстановления ЦНС, включая накопление эндогенных стволовых клеток, воспалительных клеток и астроцитов; секреция хемокинов; и образование рубца глии, происходят спонтанно, чтобы смягчить повреждение ЦНС [14, 15].Эти механизмы могут частично спасти остаточные клетки и восстановить поврежденные ткани. Однако эндогенные механизмы репарации модифицируют компоненты внеклеточного матрикса (ECM) повреждений и впоследствии вызывают дальнейшую деградацию и ремоделирование ECM [16, 17]. Хемокины (например, CCL-2, IL-6 и TNF- α ), секретируемые воспалительными клетками, также могут усугублять местные воспалительные реакции [18, 19]. Эти изменения микросреды вызывают неспособность стволовых клеток дифференцироваться в нервные клетки, а также препятствуют возобновлению роста аксонов выжившими нейронами [7, 16].Кроме того, рубцы глии, образованные реактивными астроцитами, клетками микроглии и депонированными протеогликанами сульфата хондроитина (GMPG), отделяют поражение от окружающей ткани и препятствуют регенерации ЦНС [15, 20, 21].

Восстановление после повреждения ЦНС требует спасения выживших клеток и аксонов, восстановления поврежденных тканей, регенерации поврежденных аксонов, восстановления связи между нервным процессом и сомой и восстановления нарушенных нервных функций. В последние годы, с развитием биологии стволовых клеток, клеточная терапия была внедрена в регенерацию ЦНС [22, 23].Многочисленные исследования показали, что трансплантация эмбриональной ткани / стволовых клеток в поврежденные ткани ЦНС может дать благоприятные результаты, такие как возобновление роста аксонов и регенерация нейронов [24–26]. Однако клеточная терапия оказалась неадекватной при некоторых повреждениях ЦНС, потому что, когда поражение слишком велико, только клеточная терапия не может его исправить; дополнительная физическая поддержка необходима для приживления трансплантированных клеток и восстановления цитоархитектуры [6, 24, 27, 28]. Следовательно, в настоящее время не существует эффективных методов лечения повреждения ЦНС.

Каркасы из биоматериалов изучаются в регенерации тканей на протяжении десятилетий. Их использовали для регенерации мягких тканей, хрящей, костей и периферической нервной системы (ПНС) с благоприятными результатами [29–32]. Каркасы из биоматериалов имеют трехмерную (3D) архитектуру и предназначены для воспроизведения взаимодействия между клетками и их естественным внеклеточным матриксом (ECM) микроокружением [33, 34]. Они также могут функционировать как резервуар для контролируемой доставки терапевтических молекул или трансплантации клеток [35].В последнее время многочисленные исследования показали, что включение каркасов из биоматериалов способствует регенерации ткани ЦНС при восстановлении как SCI, так и TBI [36, 37]. Было показано, что каркасы из биоматериалов могут восстанавливать повреждение ЦНС, изменять микроокружение поражений и способствовать восстановлению нервной функции [38, 39]. Таким образом, очевидно, что каркасы из биоматериалов играют все более важную роль в регенерации ЦНС. В этом обзоре обсуждаются категории каркасов из биоматериалов, которые используются для регенерации ЦНС, а также их эффекты.

2. Категории каркасов из биоматериалов, применяемых при регенерации ЦНС

Каркасы из биоматериалов используются для обеспечения определенных сигналов микросреды в трехмерном контролируемом режиме для повышения выживаемости, инфильтрации и дифференцировки клеток. После открытия Дэвидом и Агуайо [40] значения микросреды для восстановления ЦНС, было утверждено, что модуляция враждебной микросреды ЦНС может улучшить восстановление после повреждения ЦНС. Каркасы из биоматериалов и биологические каркасы — это два основных каркаса, используемых при регенерации ЦНС.Оба типа каркасов имеют трехмерную топологическую структуру, которая может точно имитировать нативный внеклеточный матрикс (ЕСМ). Однако, в то время как каркасы биоматериалов состоят из синтезированных полимеров или очищенных природных полимеров, биологические каркасы обычно находятся в форме децеллюляризованной ткани млекопитающих [38, 41–43]. Кроме того, каркасы из биоматериалов превосходят биологические каркасы по ключевым параметрам, таким как архитектура, структура, биосовместимость, пористость и жесткость, а скорость их разложения можно регулировать более легко и точно [44].

Каркасы из биоматериала, которые служат в качестве временных ECM, обеспечивают нишу для клеточной инфильтрации и дифференцировки. Они не только поддерживают окружающую нервную ткань, но также действуют как субстрат для роста клеток, образования нейритов и регенерации аксонов. Они также могут нести биоактивные молекулы, которые могут создавать относительно стабильную, проницаемую и питательную среду для регенерации [45–48]. Более того, каркасы из биоматериалов также можно комбинировать с клеточной терапией для образования «живых» каркасов.Комбинация клеточной терапии и каркасов из биоматериалов может обеспечить физическую поддержку приживления трансплантированных клеток и изолировать имплантированную клетку от ткани хозяина, чтобы обеспечить независимое микроокружение для дифференцировки и пролиферации клеток (Рисунок 1) [49].

Исходя из требуемой структуры и физических и биологических свойств предполагаемой тканевой конструкции, применяемой при повреждении ЦНС, каркасы из биоматериалов, используемые при регенерации ЦНС, могут быть далее классифицированы на гидрогели и биоразлагаемые каркасы.В этом разделе мы представляем категории гидрогелей и биоразлагаемых каркасов, используемых при регенерации ЦНС.

2.1. Гидрогели

Гидрогели являются привлекательными субстратами для каркасов из-за их высокого содержания воды и пористой внутренней структуры, которая делает их мягкими и гибкими и сводит к минимуму повреждение тканей [50–53]. Их трехмерная внутренняя структура расширяет поверхность, которая контактирует с инфильтрованными клетками, и увеличивает их объем. Многочисленные исследования показали, что гидрогели могут способствовать адгезии клеток, регенерации аксонов и миелинизации при повреждении ЦНС как in vitro и in vivo [54–56].

Гидрогели можно разделить на полимерные ковалентно-сшитые гидрогели и самоорганизующиеся гидрогели в соответствии с механизмом образования [24, 51]. В полимерных ковалентно сшитых гидрогелях мономерные звенья связаны ковалентными силами, что делает гидрогели более стабильными при изменении параметров окружающей среды, таких как pH и температура [30]. Поскольку они сшиты ковалентными силами, полимерные ковалентно сшитые гидрогели часто кажутся имеющими выровненную внутреннюю структуру.Высокий процент ковалентных связей между внутренними молекулами полимера делает ковалентно сшитые гидрогели менее деформируемыми, но более жесткими. Таким образом, их обычно имплантируют хирургическим путем [57, 58]. В самоорганизующихся гидрогелях мономерные звенья организованы внутренними нековалентными силами, в результате чего они обладают мягкими и деформируемыми механическими характеристиками. Нековалентные силы также приводят к тому, что самоорганизующиеся гидрогели имеют беспорядочно ориентированные внутренние структуры. Самособирающиеся гидрогели самоорганизуются в гидрогели под воздействием pH окружающей среды или изменений температуры.Таким образом, их можно легко вводить в очаги поражения [59, 60] .

Полимерные материалы, образующие гидрогель, подразделяются на натуральные или синтетические материалы [61]. Природные материалы часто используются для производства полимерных ковалентно-сшитых гидрогелей. Они получены из природных ресурсов, таких как гиалуроновая кислота из гребешка [62], фиброин [63, 64], хитозан [65], коллаген из эпителиальной ткани теленка [66, 67] и альгинат из водорослей морских водорослей [68, 69]. Кроме того, их легко приобрести, они содержат специфические молекулы для клеточной адгезии, биоразлагаемы и обладают высокой биосовместимостью [70, 71].Однако натуральные материалы также имеют недостатки, такие как различия между партиями, что затрудняет контроль однородности получаемых каркасов. Кроме того, природные источники, из которых они получены, могут содержать патогены, вызывающие иммунные реакции [72].

Этиленгликольмонометакрилат (HEMA) и этилендиметакрилат (EDMA) являются первыми материалами, которые, как сообщается, используются для синтеза полимерных ковалентно-сшитых гидрогелей [73, 74]. В настоящее время гидрогели, созданные из синтетических материалов, гидрогели, которые широко используются в ЦНС, обычно синтезируются из полиэтиленгликоля (PEG) [75], поли-N- (2-гидроксиэтил) метакриламида (PHEMA) или поли-N- (2- гидроксипропил) метакриламид (PHPMA) [76–78].Самособирающиеся пептиды (САП) являются основным типом самособирающихся гидрогелей. Они имеют короткие повторяющиеся звенья аминокислот и измененные полярные и неполярные остатки, которые позволяют им образовывать двойные листовые структуры β при растворении в воде [79, 80]. Первым зарегистрированным SAP был EAK16-II [81]. Впоследствии другие производные SAP, такие как семейство RADA16 и KLDL12, были разработаны в качестве трехмерных каркасов для клеток [82–85]. Эти каркасы могут имитировать структуру ECM и функциональные последовательности, такие как RGD, могут быть добавлены к их самосборной последовательности для улучшения клеточной адгезии, пролиферации, дифференцировки и созревания [86–88].Молекулы пептидных амфифилов (PA) — еще один важный класс SAP. Эти SAP могут изменять внутренний массив гидрогелей и улучшать их регенеративный эффект в нервной системе [89, 90]. Более того, гидрогели SAP также могут нести функциональные молекулы, такие как хоминговые пептиды и нейротрофические факторы, чтобы способствовать регенерации (Таблица 1) [88].

, восстановление тканей, доставка нейротрофического фактора, терапия стволовыми клетками [166]



Альгинат


Материал Описание Применение в SCI Применение при травмах головного мозга
Биоразлагаемый каркас Функциональное восстановление, восстановление тканей, доставка нейротрофического фактора, регенерация аксонов [167]
Гидрогель Функциональное восстановление, восстановление тканей, доставка нейротрофического фактора [69, 168] Регенерация аксонов [169]
Биоразлагаемый каркас Функциональное восстановление, восстановление тканей, терапия стволовыми клетками [170]

Целлюлоза Гидрогель Восстановление функции, регенерация аксонов, доставка нейротрофического фактора. Восстановление тканей, терапия стволовыми клетками, противовоспалительное [171]

Хитозан Гидрогель Восстановление функции, регенерация аксонов, противовоспалительное действие, терапия стволовыми клетками [172] Восстановление функции , регенерация аксонов, доставка нейротрофического фактора и лекарственного средства [173, 174]
Биоразлагаемый каркас Восстановление функции, регенерация аксонов, противовоспалительное действие, доставка нейротрофического фактора, терапия стволовыми клетками [175, 176] Восстановление тканей, анти -воспаление, терапия стволовыми клетками [177]

Коллаген Гидрогель Регенерация аксонов, восстановление тканей, доставка нейротрофического фактора, терапия стволовыми клетками [178] Выживание клеток, регенерация аксонов, стволовые клетки терапия [179]
Биоразлагаемый каркас Восстановление функции, регенерация аксонов, ткань восстановление, терапия стволовыми клетками [180–182] Восстановление функций, восстановление тканей, терапия стволовыми клетками [183–185]

Фибрин Гидрогель Выживание клеток, регенерация аксонов [186, 187 ] Восстановление функций, выживание клеток, противовоспалительное действие, терапия стволовыми клетками [156, 188]
Биоразлагаемый каркас Выживание и пролиферация клеток, восстановление тканей, противовоспалительное действие, терапия стволовыми клетками [189, 190] Восстановление тканей, терапия стволовыми клетками [191].

Желатин Гидрогель Выживание клеток, восстановление функции, регенерация аксонов, восстановление тканей [192] Выживание и пролиферация клеток, терапия стволовыми клетками [193, 194]
Биоразлагаемый каркас Функциональное восстановление, восстановление тканей, доставка нейротрофического фактора, терапия стволовыми клетками [195, 196] Восстановление тканей, противовоспалительное действие, терапия стволовыми клетками [197, 198]

Гиалуроновая кислота Гидрогель Восстановление функций, регенерация аксонов, восстановление тканей, противовоспалительное действие, доставка нейротрофического фактора, терапия стволовыми клетками [62, 199, 200] Выживание клеток, регенерация аксонов, терапия стволовыми клетками [201]

Ксилоглюкан Гидрогель Регенерация аксонов, восстановление тканей, терапия стволовыми клетками [202] Ax ональная регенерация, восстановление тканей, выживание стволовых клеток [203]

2.2. Биоразлагаемые каркасы

Биоразлагаемые каркасы — это биоматериалы, характеризующиеся биоразлагаемостью и трехмерной внутренней архитектурой. Их трехмерные пористые структуры изготавливаются с помощью таких методов, как электропрядение, сублимационная сушка, микрожидкостное производство, водная эмульсия, термоформование и трехмерная печать [91–93]. Каркас следует постепенно заменять регенерирующей тканью, чтобы прослужить достаточно долго, чтобы позволить клеточную инфильтрацию и поддержать рост аксонов; более того, их деградированный продукт должен быть нетоксичным [94].Разрушение биоразлагаемых каркасов может происходить путем гидролиза и ферментативной деградации или в результате механического и окислительного стресса in vivo [95]. Скорость их разложения можно регулировать путем настройки степени ацетилирования, жесткости каркаса и изменения длины гидролитически разлагаемых звеньев внутри полимерной сшивки [24]. Биоразлагаемые каркасы демонстрируют высокую биоразлагаемость и биосовместимость, что сводит к минимуму их побочные эффекты на ткани и ослабляет воспаление в очагах поражения.Кроме того, их механические свойства, пористость, форма и расположение каналов можно легко регулировать путем контроля скорости сшивания или концентрации реагентов и скорости потока экструдированных субстратов в биотехнологическом производстве [96]. Утверждалось, что биоразлагаемые каркасы подходят для использования в нервной ткани, поскольку они могут имитировать микроструктуру и модуль упругости ECM нервных тканей [6, 97]. Более того, биоразлагаемые каркасы могут нести белки ЕСМ, факторы роста или стволовые клетки для создания функциональных каркасов [98, 99].Биоразлагаемые каркасы являются желательными конструкциями для использования in vivo, а также in vitro.

Биоразлагаемые каркасы также можно синтезировать из природных или синтетических материалов. Природные материалы, часто используемые для этой цели, включают коллаген [100], белок фиброин (например, фиброин шелка) [101], хитозан и гиалуроновую кислоту [51, 102]. Синтетические материалы, которые были использованы для синтеза биоразлагаемых каркасов, включают поли ε -капролактон (PCL) [103], поли L-молочную кислоту (PLA) и полиуретан [104, 105].Однако такие материалы, как PCL, являются гидрофобными, что может приводить к плохому взаимодействию клеток и в дальнейшем препятствовать адгезии и пролиферации клеток [106]. Для решения этой проблемы в качестве компромиссного метода были разработаны биоразлагаемые каркасы из сополимеров. Этот метод вводит два или более различных частиц в полимерную цепь макромолекул для повышения гидрофильности каркасов. Поли-D, L-лактид- co -гликолевая кислота (PLGA) [107] и поли ε -капролактон- co -этилэтиленфосфат (PCLEEP) являются общими сополимерами, которые используются при регенерации нервной системы [108 ].Синтетические материалы также можно комбинировать с другими синтетическими или натуральными материалами для создания сополимеров, таких как каркасы PCL-PLGA, которые также объединяют свойства каждого материала и усиливают регенерационную способность каркасов (Таблица 2) [107]. Для каркасов из синтетических материалов для достижения определенной скорости разложения олигопептиды, чувствительные к ферментативному расщеплению, были преобразованы в синтетические полимеры. Это приводит к тому, что гидрогели специфически разрушаются целевыми ферментами, участвующими в ремоделировании матрикса, такими как матриксные металлопротеиназы (ММП), коллагеназы и плазмин [24, 94].


, регенерация аксонов, терапия стволовыми клетками [204]

90рог164

, восстановление позвоночника и регенерация нейронов [223, 224]

И гидрогели, и биоразлагаемый каркас являются важными каркасами из биоматериалов, используемых при регенерации ЦНС.Они могут служить в качестве временного внеклеточного матрикса, создавая нишу для клеточной инфильтрации и дифференцировки. Для будущих исследований выбор подходящих материалов для синтеза каркасов и методов изготовления нетоксичных трехмерных структур должен быть важным вопросом в синтезе каркасов. Помимо взаимодействия in vivo между ECM и каркасами, а также механизмы деградации все еще нуждаются в дальнейшем изучении.

3. Каркасы из биоматериала при регенерации спинного мозга

Повреждение спинного мозга (ТСМ) характеризуется длительным параличом и сенсорными нарушениями.Пациенты с травмой спинного мозга часто теряют трудоспособность и нуждаются в пожизненном уходе [109]. Несмотря на то, что клиницисты и ученые приложили немало усилий, чтобы вылечить эту инвалидность, результаты для пациентов с травмой спинного мозга все еще неудовлетворительны. В этом разделе мы сосредоточимся на свойствах и механизмах неклеточной терапии биоматериалов каркаса, которые были применены в лечении SCI. Каркасы из биоматериалов, которые комбинируются с клеточной терапией и применяются в SCI, обсуждаются отдельно в Разделе 5.

3.1. Применение гидрогеля в SCI

Гидрогели, полученные из природных полимеров, были впервые применены в SCI в 1995 году, когда Joosten et al. использовали гидрогели коллагена в экспериментальной модели SCI. Они сравнили два метода приготовления гидрогелей коллагена в виде жидкого или предварительно сформированного твердого геля на модели SCI на крысах. Их результаты показали, что хотя оба каркаса могут снижать глиотический ответ, только жидкий коллагеновый гель может вызывать регенерацию поврежденных аксонов [110]. Их исследование также привело к новому решению для SCI.Впоследствии было интенсивно изучено влияние гидрогелей, изготовленных из других природных материалов, при лечении травмы спинного мозга. Было обнаружено, что гидрогели фибрина улучшают восстановление тканей и возобновление роста аксонов [111], гидрогели хитозана способствуют восстановлению тканей и нейрозащите в модели SCI, а альгинатные гидрогели способствуют возобновлению роста и удлинению аксонов [112]. С развитием методов синтетического гидрогеля, гидрогели из сырого природного материала были разработаны для переноса лекарств и нейротрофических факторов для усиления их репаративного эффекта SCI.Например, Furuya et al. [113] вводили гидрогель желатина (GH), содержащий основной фактор роста фибробластов (bFGF), в модель SCI у крыс. GH, содержащий bFGF, показал лучшую эффективность в облегчении механической аллодинии после SCI. Кроме того, такие препараты, как метилпреднизолон, также способны усиливать регенерацию аксонов и уменьшать воспаление [114, 115]. Было заявлено, что избыток Ca 2+ может препятствовать образованию нейритов и возобновлению роста аксонов. Чтобы преодолеть эту проблему, McKay et al. [116] разработали гидрогели альгинат / хитозан / генипин, которые обладают высокой чувствительностью к композитам Ca 2+ .Разработанные гидрогели продемонстрировали превосходную способность регулировать поведение астроцитов и предотвращать связанное с Ca 2+ вторичное повреждение нейронов во время острой травмы спинного мозга.

Гидрогели, изготовленные из натуральных материалов, также могут доставлять специфические антитела или лекарства для блокирования рецепторов, препятствующих регенерации после ТСМ. Nogo является миелин-ассоциированным ингибитором (MAI), который может ограничивать рост аксонов и ослаблять функциональные нейронные цепи. Wen et al. разработали гидрогели гиалуроновой кислоты (НА), которые смешиваются с антителом против рецептора Nogo (antiNgR).Гидрогели также комбинируются с микросферами PLGA, содержащими нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) и фактор роста эндотелия сосудов (VEGF). Гидрогели имплантировали в модель SCI у крыс, и через несколько недель в гидрогелях наблюдали ангиогенез и возобновление роста аксонов; имплантированного крыс также показали улучшенную локомоторное восстановление [117]. Эти исследования доказывают, что гидрогели из натуральных материалов эффективны при лечении травмы спинного мозга. Они обладают высокой биосовместимостью и содержат специфические молекулы для клеточной адгезии; их внутренняя структура может имитировать внеклеточный матрикс, создавая среду для пролиферации клеток.

Подобно природным гидрогелям, гидрогели, изготовленные из синтетических материалов для лечения SCI, могут имитировать внеклеточный матрикс, создавая среду для пролиферации и адгезии клеток. Кроме того, гидрогелевые сети могут служить каркасом, поддерживающим регенерацию, до тех пор, пока материалы в конечном итоге не будут поглощены хозяином. Гидрогели, изготовленные из синтетических материалов, более регулируемы, чем гидрогели из натуральных материалов, поскольку их основные параметры можно легко контролировать путем модификации.Поли (гидроксиэтилметакрилат) (PHEMA) был одним из первых биоматериалов, используемых для тканевой инженерии каркасов, поскольку они уменьшают воспаление и способствуют регенерации аксонов после SCI [118]. Впоследствии биосовместимые гидрогели, такие как гидрогели полиэтиленгликоля (PEG) и поли-N- (2-гидроксипропил) метакриламида (PHPMA), были использованы при лечении SCI. Намба и др. [119] применили пористые гидрогели ПЭГ для SCI. Они продемонстрировали, что гидрогели ПЭГ просты и эффективны и позволяют равномерно засеять нервные клетки по всей пористой структуре, тем самым способствуя регенерации аксонов.Гидрогели PHPMA демонстрируют сниженное накопление макрофагов / моноцитов на границе поражения, а аксоны и миелин сохраняются в ростральном и каудальном отделах поражения [76]. Многие аспекты гидрогелей, изготовленных из синтетических материалов, такие как фаза, жесткость, биоразлагаемость и структура, также могут быть изменены для обеспечения точного временного контроля взаимодействий гидрогелей и клеток-хозяев. Например, можно заряжать гидрогели; положительно заряженные гидрогели демонстрируют более высокую клеточную инфильтрацию и рост, чем отрицательно заряженные гидрогели [120].

Гидрогели, изготовленные из синтетических материалов, также могут действовать как носитель, доставляя фактор роста к поражениям и усиливая их репаративный эффект. Chen et al. [121] включили основной фактор роста фибробластов (bFGF) в гидрогели гидроксилэтилметакрилат 2- (метакрилоилокси) этил] триметиламмонийхлорид (HEMA-MOETACL) и имплантировали их в повреждение модели SCI. Их результаты показали, что гидрогели способствовали как регенерации нервной ткани, так и функциональному восстановлению в модели SCI.

Добавление функциональной последовательности также является распространенным методом модификации гидрогелей. RGD [122], IKVAV [123] и ламинин [124] представляют собой функциональные последовательности, которые часто используются для модификации гидрогелей. Эти функциональные последовательности могут усиливать лечебные эффекты каркасов, способствуя адгезии и пролиферации клеток в каркасах. Woerly et al. [125] синтезировали гидрогели на основе поли-N- (2-гидроксипропил) метакриламида (PHPMA) и продемонстрировали, что они могут способствовать регенерации аксонов в экспериментальной модели SCI.Они дополнительно украсили гидрогели PHPMA последовательностью RGD и показали, что модифицированные гидрогели могут вызывать врастание ткани в полость поражения, а ангиогенез и регенерация аксонов более эффективны в модифицированных гидрогелях.

SAP и PA являются важными синтетическими полимерами для производства самособирающихся гидрогелей. Самособирающиеся гидрогели являются инъекционными и облегчают клиническое применение. Gou et al. [126] были первыми, кто применил гидрогели RADA16-I к экспериментальной модели SCI и доказал, что гидрогели SAP могут способствовать восстановлению SCI.Cigognini et al. [127] дополнительно функционализировали гидрогели RADA16-I с мотивом самонаведения костного мозга (BMHP1). Чтобы облегчить стабильность каркаса и выставить больше биомотивов, они вставили 4-глицин-спейсер в гидрогели. Их результаты показали, что гидрогели RADA16-I могут увеличивать клеточную инфильтрацию, отложение базальной мембраны и регенерацию аксонов при SCI. Tysseling et al. [128] применили функциональную последовательность IKVAV к модифицированным гидрогелям PA и имплантировали их в модель SCI у крыс. Их результаты показали, что, в отличие от рандомизированных функциональных последовательностей, гидрогели IKVAV PA могут улучшить гистологическое и функциональное восстановление.Их результаты также предполагают, что правильное соответствие функциональной последовательности и гидрогелей может быть важным в синтезе функциональных гидрогелей.

Нейровоспаление развивается в течение нескольких часов после ТСМ и ЧМТ и может сохраняться от месяцев до лет [11]. Проведение вмешательств после травмы может иметь решающее значение для регенерации и сдерживания распространения поражения [129]. Макрофаги, происходящие из моноцитов, быстро реагируют на травмы [130]. Свидетельства in vitro и in vivo демонстрируют, что при специфической стимуляции макрофаги могут поляризоваться в сторону функционально дивергентных подмножеств.Исторически поляризованные макрофаги классифицировались как классические (M1) макрофаги, которые способствуют воспалению, или как альтернативно активированные (M2) макрофаги, которые ограничивают воспаление и способствуют заживлению ран. Вне ЦНС макрофаги M1 довольно быстро (примерно через 1 неделю) заменяются макрофагами M2, которые последовательно инфильтрируют поражение, где они в значительной степени способствуют сначала восстановлению тканей, а затем ремоделированию за счет высвобождения противовоспалительных цитокинов, стимуляции пролиферации фибробластов и эндотелиальные клетки (ангиогенез) и продукция ECM [131–134].Однако при травматической травме спинного мозга это уравновешивание нарушено. Макрофаги M2 активируются рано, но исчезают примерно через неделю после поражения, в то время как провоспалительные макрофаги M1 сохраняются неопределенно долго [135]. Точно так же в TBI чередование полей M1 и M2 также наблюдается в многочисленных исследованиях [136, 137]. Гидрогели, изготовленные как из натуральных, так и из синтетических материалов, обладают противовоспалительным действием и облегчают глиоз после травмы спинного мозга, создавая благоприятную микросреду для регенерации. Кроме того, сообщается, что они могут усиливать макрофаги M1, модифицированные до макрофагов M2 при SCI.Caron et al. [138] применили функциональную последовательность RDG к модифицированным гидрогелям агарозы и имплантировали их в модель SCI у крыс. Их результаты показали, что гидрогели могут не только восстанавливать поврежденный спинной мозг, но также способны увеличивать и / или эффективно преобразовывать макрофаги M2 в поврежденном месте, способствуя прорегенеративной среде, которая представляет собой важный результат при лечении SCI. Чедли и др. [139] также обнаружили, что хитозан способствует восстановлению тканей отчасти за счет увеличения активации и / или пролиферации макрофагов M2 на ранней стадии после поражения.Недавно экспериментальные данные продемонстрировали, что имидазол-полигидрогель способствует ремоделированию ВКМ, активируя матрикс металлопротеиназы-9 (ММР-9), обнаруженный в макрофагах. Это указывает на то, что гидрогели могут выполнять сложные взаимодействия с иммунной системой во время лечения ТСМ [140]. Однако механизмы повышенной пролиферации макрофагов М2 после нанесения гидрогелей до сих пор не выяснены.

Таким образом, гидрогели обладают большим потенциалом в лечении SCI. У них есть такие преимущества, как отличное гистологическое и функциональное восстановление, а также тот факт, что их можно вводить в очаги поражения.Инъекции гидрогелей сводят к минимуму риск вторичных травм при введении гидрогелей при травме спинного мозга. Они также могут быть модифицированы функциональными последовательностями или факторами роста. Однако такие вопросы, как необходимость повышения их механической прочности, долговечности и стабильности при применении, а также баланс между текучестью и механической прочностью, должны быть исследованы в будущих исследованиях. Точные механизмы взаимодействия гидрогелей с SCI также требуют дальнейшего изучения.

3.2. Применение биоразлагаемых каркасов в SCI

Биоразлагаемые каркасы также являются важными биоматериалами, которые используются в SCI. Их часто хирургическим путем имплантируют в очаги поражения и синтезируют с помощью методов электроспиннинга, чтобы уменьшить использование органического растворителя. В спинном мозге аксоны часто располагаются по долготе, а метод электроспиннинга позволяет создавать из материалов любой желаемый узор и имитировать расположение аксонов. Хитозан, желатин, PCL и PLGA являются каркасами, которые преимущественно используются при SCI, поскольку они влияют на регенерацию аксонов, обладают противовоспалительным действием и способствуют восстановлению тканей [141].Эффекты матриксов из желатина и PLGA сравнивали Du et al. Их результаты показывают, что желатиновые каркасы превосходят каркас PLGA при лечении SCI, возможно, потому, что каркасы PLGA генерируют более кислую среду, чем желатиновые каркасы в процессе деградации [142].

Биоразлагаемые каркасы могут быть объединены с гидрогелями для лечения SCI [24]. Целью этого подхода является объединение терапевтических свойств гидрогелей с механическими и физическими свойствами биоразлагаемых каркасов для усиления лечебных эффектов.Gelain et al. [143] разработали наноструктурированные каркасы для микроводов из PCL / PLGA, синтезированные методом электроспиннинга. Они имплантировали каркасы в хронические поражения SCI у крыс с самоорганизующейся RADA16-I-BMHP1. Их результаты показывают, что каркасы могут вызывать как регенерацию, так и миелинизацию аксонов при хронической травме спинного мозга, а также может восстанавливаться двигательная функция. Биоразлагаемые каркасы также могут нести лекарства или факторы роста. Более того, они могут быть спроектированы иерархически; факторы роста или функциональные материалы могут быть синтезированы в разных слоях каркаса; таким образом, с деградацией каркасов они могут действовать на разных этапах лечения SCI.Thomas и Shea [144] имплантировали каркасы из электроспряденного поли (лактид-гликолидного) (PLG), чтобы нести полисахариды, хитозан и гепарин. Они обнаружили, что на ранней стадии SCI каркас может оказывать противовоспалительное действие, после чего каркас может усиливать рост аксонов и миелинизацию. Нейротрофины-3 применяются при лечении травмы спинного мозга, поскольку они могут стимулировать регенерацию аксонов и пролиферацию клеток. Fan et al. [145] синтезировали каркасы PLGA / рекомбинантного человеческого нейротрофина-3 (rhNT3) и использовали их в модели SCI у крыс.Их результаты показали, что произошла регенерация аксонов, двигательное и сенсорное восстановление.

Модификация поверхности каркасов может усилить эффект регенерации за счет стимулирования адгезии клеток к каркасу. Замани и др. [146] разработали трехмерные каркасы ядро-оболочка из электропряденого PGLA. Разработанные каркасы имеют наношероховатую оболочку и выровненную сердцевину. Они имплантировали развитые подмости в экспериментальную модель SCI, и результаты показали, что они могут улучшить регенерацию аксонов, а также опорно-двигательный аппарат и сенсорное восстановление.Рисунок каркаса — еще один важный параметр, который может повлиять на регенерацию. Было высказано предположение, что изготовление каркасов с каналами меньшего диаметра способствует большей регенерации по сравнению с каналами большего диаметра [147].

Биоразлагаемые каркасы также используются в SCI, поскольку они обладают хорошей механической прочностью, настраиваемым внутренним рисунком и биоразлагаемыми. Однако необходимость хирургической имплантации сужает их применение в некоторых клинических ситуациях. Таким образом, биоразлагаемые каркасы в качестве биоматериалов, которые применяются при травме спинного мозга, обладают значительным потенциалом.В будущих исследованиях применение новых материалов, взаимосвязь внутренней структуры и восстановления SCI, исследование многокомпонентных каркасов и разработка метода мини-инвазивной имплантации могут быть основными проблемами, исследуемыми при разработке биоразлагаемых каркасов.

4. Каркасы из биоматериалов в регенерации головного мозга

Черепно-мозговые травмы (ЧМТ), опухоли головного мозга и кровоизлияния в мозг являются частыми причинами повреждения головного мозга. В США не менее 5,3 миллиона человек пострадали от инвалидности после ЧМТ на сумму около 76 долларов.5 миллиардов потерянной производительности в 2010 году [4]. Эти нарушения приводят к социальным и экономическим трудностям, и их необходимо срочно решать. Мозг — самый сложный орган человеческого тела. Он имеет множество нейронных клеток, и их нейриты сплетены в сложную сеть. После травмы активация иммунной системы и плохой инстинктивный процесс восстановления затрудняют регенерацию поврежденной ткани. Следовательно, текущие стратегии регенерации тканей мозга все еще недостаточны. В последнее время в некоторых исследованиях применялись каркасы из биоматериалов для лечения травм головного мозга.Их результаты показывают, что каркасы из биоматериалов обладают значительным потенциалом в лечении травм головного мозга. В этом разделе мы рассмотрим каркасы из биоматериалов, которые применялись при лечении ЧМТ и других моделей травм головного мозга. Каркасы из биоматериалов, которые применяются с клеточной терапией для восстановления мозга, обсуждаются в Разделе 5.

4.1. Применение гидрогеля для регенерации мозга

Мозг защищен черепной костью, что затрудняет непосредственное введение материалов в мозг.Материалы, применяемые в сценариях травм головного мозга, часто имплантируются хирургическим путем. Природные материалы, такие как гиалуроновая кислота (ГК) [148], коллаген [149], хитозан и метилцеллюлоза [150, 151], были использованы для синтеза гидрогелей, которые применяются в этих случаях. Гидрогели могут заполнять полость мозга, заменяя среду, препятствующую росту, более благоприятной для роста. Кроме того, сообщалось, что гидрогели могут уменьшать воспаление за счет уменьшения секреции воспалительных цитокинов [152].Эти механизмы могут позволить клеткам и аксонам проникать в гидрогели и в дальнейшем восстанавливать поврежденную ткань мозга [148]. Подобно гидрогелям, применяемым при SCI, гидрогели, используемые в головном мозге, также могут быть связаны с функциональными пептидами, такими как IKVAV и RGD, для усиления их клеточной адгезии и эффектов возобновления роста аксонов [123]. Кроме того, гидрогели можно модифицировать для переноса антител или лекарств для улучшения регенерации. Антитело Nogo-66 содержало гидрогели НА для ускорения регенерации аксонов в модели инсульта у крыс; также было доказано, что эти гидрогели обладают эффектом функционального восстановления [153].Ma et al. синтезировали биоразлагаемые гидрогелевые каркасы на основе НА и смешали их с микросферами PLGA, содержащими фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), ангиопоэтин-1 (Ang1) и антитело к рецептору Nogo (NgR-Ab). Они имплантировали гидрогели в модель ишемии мозга мышей, и их результаты показали, что гидрогели обладают хорошей совместимостью с тканями мозга и подавляют глиоз и воспаление после имплантации [154]. Недавно были разработаны термочувствительные и звукочувствительные гидрогели для инъекций при черепно-мозговых травмах.Koivisto et al. разработали биомиметические гидрогели на основе геллановой камеди. В разработанных гидрогелях используются биоамины спермидин и спермин, которые действуют как сшивающие агенты для гидрогеля геллановой камеди при + 37 ° C [155]. Эти гидрогели могут способствовать миграции, созреванию и формированию нейритов нейрональных клеток. Фернандес-Гарсия и др. разработанные in situ гелеобразующие гидрогели фиброина шелка. Гелеобразование растворов фиброина шелка можно вызвать обработкой ультразвуком. Эти гидрогели можно вводить в мозг мыши, а интеграцию гидрогелей в ткань мозга можно контролировать интенсивностью и продолжительностью обработки ультразвуком.Их результаты доказывают, что гидрогели обладают хорошей биосовместимостью в головном мозге и могут применяться в дальнейшем при лечении ЧМТ [156].

Некоторые гидрогели, изготовленные из синтетических материалов, также применялись для регенерации мозга. Обычно такие гидрогели сочетаются с клеточной терапией при лечении травм головного мозга. Гидрогели, изготовленные из синтетических материалов, легче химически модифицировать, они имеют трехмерную внутреннюю структуру и низкий иммунный ответ. Гидрогели PHPMA-RGD, содержащие нейротрофические факторы головного мозга, были протестированы на модели черепно-мозговой травмы на крысах, и результаты показали наличие регенерации аксонов и инфильтрации клеток [157].Самособирающиеся гидрогели, такие как гидрогель RADA16-I, также демонстрируют способность способствовать регенерации ткани мозга и ангиогенезу [158, 159]. Гидрогели из синтетических материалов можно комбинировать с каркасом для увеличения его прочности. Полимерные поли-L-лактидные (PLLA) электроспряденные волокна с включением фибронектина, диспергированные в водороде агарозы / метилцеллюлозы, могут способствовать инфильтрации клеток в очаг поражения после травмы головного мозга [151].

4.2. Применение биоразлагаемых каркасов в регенерации мозга

Биоразлагаемые каркасы используются для переноса клеток при регенерации мозга.Лишь в нескольких исследованиях изучалось влияние голых биоразлагаемых каркасов на животных моделях ЧМТ. В этом разделе мы обсуждаем исследования, проведенные на материалах, связанных с регенерацией мозга.

Механизмы биоразлагаемых каркасов в стимулировании регенерации мозга в основном сосредоточены на их эффектах в усилении поддержки микросреды, управлении прорастанием аксонов и миграции клеток. Каркасы на основе PCL являются наиболее изученными каркасами в регенерации мозга. Nisbet et al.имплантировали каркасы из PCL методом электроспряжения в хвостатую скорлупу головного мозга взрослой крысы и обнаружили инфильтрацию и рост нейритов в каркасе [160]. Они заявили, что характеристики внутренней структуры каркасов PCL, такие как большая пористость и перпендикулярное расположение на границе имплантат-ткань, могут способствовать росту нейритов [161]. Wong et al. дополнительно изучили взаимосвязь между направлением каналов каркасов PCL и клеточной инфильтрацией. Их исследование показало, что поры или каналы, ориентированные в сторону паренхимы, увеличивают инфильтрацию астроцитов и что микроканавки, ориентированные в желаемом направлении миграции клеток и выравнивания нейронов, также будут способствовать регенерации.Они также обнаружили, что полностью соединяющиеся каналы миграции клеток и интеграции тканей могут увеличивать регенерацию [162]. Wong et al. также сравнивали эффекты регенерации каркасов PCL и PLGA в головном мозге крысы. Они обнаружили, что оба полимера могут облегчить активацию астроцитов, предотвратить увеличение дефекта и улучшить врастание нервов. Однако PCL вызывает меньшую воспалительную реакцию, чем PLGA [163]. Недавние исследования показали, что миграция и дифференцировка эндогенных стволовых клеток играют важную роль в восстановлении мозга.Fon et al. применили электроспрядные каркасы PCL, включенные с низкомолекулярным непептидным лигандом (BDNF-миметик), на модель крысы. Их результаты доказали, что каркасы PCL могут улучшать выживаемость нейробластов и способствовать миграции нейробластов к очагам поражения [164]. Наша команда также исследовала влияние пористых 3D-каркасов на водной основе биоразлагаемого полиуретана (WBPU) на регенерацию модели ЧМТ крысы. Мы обнаружили, что каркас может улучшить регенерацию аксонов, а также функциональное восстановление. Мы также обнаружили, что процентное содержание полиэтиленгликоля (PEG) в каркасе может повлиять на результат регенерации [165].Механизмы, лежащие в основе этих явлений, все еще изучаются.

5. Комбинация каркасов из биоматериалов и клеточной терапии

Комбинация каркасов из биоматериалов и клеточной терапии в регенерации ЦНС в последние годы привлекла внимание исследователей. Комбинация этих двух терапевтических методов позволяет добиться как регенерации клеток, так и реконструкции тканей. Основным принципом этого метода является объединение экзогенных клеток и каркасов с образованием «живых» каркасов.Эти «живые» каркасы могут быть имплантированы животным путем инъекции или хирургической имплантации. Паренхимная часть ЦНС состоит из нейронов и глиальных клеток, которые включают астроциты и олигодендроциты. Нервные стволовые клетки / клетки-предшественники (NSPC) присутствуют в ЦНС взрослых и играют важную роль в поддержании и восстановлении ЦНС [226]. NSPCs могут дифференцироваться в нейроны и глиальные клетки и открывают большие перспективы для восстановления ЦНС [227]. Однако у NSPC также есть недостатки, такие как плохая выживаемость и неконтролируемая дифференцировка.NSPCs даже считаются источником опухолей головного мозга [228, 229]. Таким образом, факторы выживания и ниши NSPC имеют решающее значение для их применения [230]. Каркасы из биоматериала имеют особенности, которые имитируют ECM и создают стабильную среду. Кроме того, они могут нести цитокины, такие как фактор роста нервов (NGF) или другие функциональные молекулы. Таким образом, каркасы из биоматериалов подходят для помощи в выживании и дифференцировке стволовых клеток [231]. В дополнение к NSPC, другие стволовые клетки, которые могут дифференцироваться в нейроциты, также были имплантированы в каркас из биоматериала, чтобы помочь с регенерацией ЦНС.Эти клетки могут быть получены из стволовых клеток костного мозга [138], индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) [232], индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) [233], эмбриональных стволовых клеток [234] или взрослых стволовых клеток [235] . Возможность трансплантации экзогенных NSPC была проверена Li et al. кто синтезировал гидрогелевую систему метакриламид хитозан (MAC). Они иммобилизовали рекомбинантные гибридные белки в биополимер на основе метакриламид-хитозана (MAC) через стрептавидиновый линкер. Их результаты показали, что система может побуждать большинство NSPCs дифференцироваться в желаемые типы клеток к 28 дню.Их исследование доказало, что каркасы из биоматериалов могут регулировать дифференцировку клеток в желаемые клетки [236]. Каркасы из биоматериала могут служить носителями NPSC для лечения травм. Они могут создавать стабильную микросреду и обеспечивать соответствующую инфраструктуру для поддержки миграции клеток в окружающие ткани [237]. В этом разделе мы обсуждаем прогресс, достигнутый в области сочетания биоматериалов каркасов и клеточной терапии в регенерации ЦНС.

В области лечения травмы спинного мозга и гидрогели, и биоразлагаемые каркасы изучались в различных исследованиях.Доказано, что гидрогели улучшают как пролиферацию, так и дифференцировку клеток in vivo . Кроме того, они могут нести факторы роста или лекарственные препараты, усиливающие их действие при терапии стволовыми клетками. Mothe et al. разработали разновидность гидрогелей гиалуронана и метилцеллюлозы (HAMC). Они конъюгировали гидрогели HAMC с рекомбинантным тромбоцитарным фактором роста-A (rPDGF-A), чтобы способствовать дифференцировке олигодендроцитов. Гидрогели HAMC-rPDGF-A смешивали с нейральными стволовыми клетками / клетками-предшественниками (NSPC), полученными из мозга взрослых, и гидрогели вводили в подострую, клинически значимую модель SCI крысы.Они обнаружили, что крысы, обработанные гидрогелями HAMC-rPDGF-A, показали уменьшенный размер поражения, увеличенное распределение перилезионных нейронов хозяина и олигодендроцитов, а также лучшее функциональное восстановление [199]. Интересное сравнение эффектов гидрогелей и биоразлагаемых каркасов в клеточной терапии было проведено Caron et al. Они разработали трехмерный гидрогель на основе агарозы / карбомера и лиофилизированные губчатые каркасы, в которых оба каркаса были загружены мезенхимальными стволовыми клетками (hMSC).Их результаты показали, что по сравнению с классическими гидрогелями лиофилизированные губчатые каркасы могут не только модулировать воспалительный ответ, но также лучше сохранять жизнеспособность и устойчивость hMSC на мышиной модели SCI [138]. Этот результат указывает на то, что биоразлагаемые каркасы могут быть лучшими каркасами в клеточной терапии. Однако спор о том, что стволовые клетки могут вызывать опухоль головного мозга, является давней проблемой в клеточной терапии. Учитывая эту проблему, Führmann et al. разработали тромбоцитарный фактор роста (PDGF-A) и модифицированные пептидом RGD гидрогели гиалуронана и метилцеллюлозы.Их результаты показали, что гидрогели могут увеличивать выживаемость олигодендроцитов, полученных из ИПСК. Более того, они обнаружили, что стволовые клетки, посеянные в гидрогелях, ослабляют образование тератомы, при этом большинство стволовых клеток дифференцируются по глиальному фенотипу. Их исследование показывает, что гидрогели могут уменьшить образование опухоли после трансплантации стволовых клеток, что является важным результатом терапии стволовыми клетками. Однако для подтверждения этого явления необходимо изучить больше типов и структур материалов [238].

Биоразлагаемые каркасы обладают преимуществами с точки зрения механических свойств и биоразлагаемости. Исследования по применению биоразлагаемых каркасов в лечении SCI сосредоточены на критических вопросах, таких как жизнеспособность встроенных клеток и их способность дифференцироваться в желаемые типы клеток. Terraf et al. использовали каркасы PCL для переноса стволовых клеток эндометрия человека и применили их в модели SCI, подвергнутой гемиссекции крыс. По их результатам можно наблюдать рост нейритов и регенерацию аксонов, а также у животных наблюдается функциональное восстановление [239].Стратегия комбинирования различных каркасов для объединения преимуществ каждого каркаса также использовалась в клеточной терапии. Лю и др. имплантированные трехмерные (3D) электроспряденные каркасы поли (лактид-гликолид) / полиэтиленгликоль (PLGA-PEG), несущие iNSC, в перерезанный спинной мозг крысы. Их результат показал выживание и дифференциацию iNSC внутри каркасов. Полость спинного мозга была восстановлена ​​каркасом, также наблюдалось функциональное восстановление [217]. Kim et al. изучили разницу в эффективности между имплантированными МСК с помощью традиционной инъекции в очаг поражения и имплантации с помощью каркаса на модели ТСМ у крыс.Они сосредоточились на приживлении и дифференцировке трансплантированных клеток, экспрессии нейротрофических факторов в очагах поражения и функциональном восстановлении. Их результаты показали более высокую степень успеха приживления МСК в группах каркасов по сравнению с группой инъекций. Они также указали, что экспрессия нейротрофических факторов не различается среди всех групп, тогда как лучшее функциональное восстановление было продемонстрировано в группах каркаса. Их результат доказывает превосходство комбинации каркасов и стволовых клеток над традиционной терапией стволовыми клетками.Эти результаты также подразумевают, что перенос нейротрофических факторов в каркас, засеянный стволовыми клетками, может достигать лучших эффектов регенерации [240]. Факторы роста нервов (NGF) переносятся в биоразлагаемых каркасах, которые снабжены стволовыми клетками, чтобы способствовать дифференцировке и пролиферации клеток. Среди всех NGF нейротрофин-3 (NT-3) является наиболее часто используемым NGF в терапии стволовыми клетками. Джонсон и др. сообщили, что комбинация NT-3 и фибриновых каркасов может увеличивать общее количество нейронов, происходящих из нервных клеток-предшественников эмбриональных стволовых клеток (ESNPCs), в фибриновых каркасах NT-3 после трансплантации в модели SCI у крыс [241, 242].Qiu et al. и Ян и др. оба использовали каркасы NT-3 / хитозан для обеспечения выживания и пролиферации нервных стволовых клеток (NSC). Они показали, что каркасы могут побуждать NSCs дифференцироваться в желаемые фенотипы, такие как нейроны и астроциты [243, 244]. Дуан и др. далее исследовал молекулярный механизм, лежащий в основе этого явления. Посредством анализа сети взвешенной коэкспрессии генов (WGCNA) они обнаружили, что усиление нового нейрогенеза и ангиогенеза и снижение воспалительных реакций являются ключевыми механизмами NT3-хитозановых каркасов при лечении SCI [175].

Применение каркасов из биоматериалов в качестве носителей клеток и тканевых опор также было исследовано при травмах головного мозга. Доказано, что использование гидрогеля в головном мозге способствует пролиферации, созреванию и дифференцировке стволовых клеток с другими трофическими факторами или без них. Поскольку гидрогели являются инъекционными, когда повреждение находится в глубокой области мозга, их можно вводить непосредственно в очаги поражения, чтобы избежать повреждения поверхностной кортикальной ткани. Shi et al. разработали самособирающиеся пептидные гидрогели RADA16, несущие нейротрофический фактор головного мозга (BDNF).Они высевали как МСК, так и астроциты в каркас и применяли хемокиновый рецептор 4, чтобы способствовать миграции трансплантированных клеток. Их результаты показывают, что трансплантация каркасов может способствовать заживлению полостей повреждений среднего размера, вызванных ЧМТ [245]. С разработкой гидрогелей визуализированные гидрогели стволовых клеток стали применяться в головном мозге для мониторинга их процесса in vivo. Moshayedi et al. разработали самополимеризующиеся гидрогели на основе гиалуроновой кислоты, которые можно отслеживать in vivo и с помощью МРТ.Они инкапсулировали человеческие нейральные клетки-предшественники (iPS-NPC) в гидрогели и вводили гидрогели в модель инсульта на мышах. Их результаты показали, что гидрогели могут способствовать выживанию iPS-NPC после трансплантации в ядро ​​инсульта. Кроме того, гидрогели могут также увеличивать дифференцировку пересаженных клеток [201]. Самосборные гидрогели, модифицированные функциональными пептидами, такими как RADA16-IKVAV, также, как сообщается, способствуют пролиферации и дифференцировке NSCs in vivo [246].За исключением SAP, другие самосборные гидрогели, такие как термочувствительные диблок-сополипептидные гидрогели (DCH), также применялись для доставки NSC. Это показывает, что DCH может значительно увеличить выживаемость NSC в здоровой ЦНС. В моделях мышей DCT также хорошо распределяется в ядрах ненейральных поражений, интегрируется со здоровыми нервными клетками по периметру поражения и поддерживает отрастание нервных волокон хозяина [247].

Применение биоразлагаемых каркасов и клеточной терапии для регенерации мозга — это недавно разработанная область, на которую в последние годы все чаще обращают внимание.Каркасы из хитозана — одни из самых популярных каркасов, используемых при черепно-мозговой травме. Shi et al. разработали разновидность хитозанового каркаса, смешанного с BDNF, для переноса мезенхимальных стволовых клеток пуповины (hUC-MSC) с помощью метода сублимационной сушки. Они обнаружили, что каркасы могут увеличивать скорость дифференцировки НСК и средний периметр нейронов [248]. Процесс имплантации in vivo клеток в мозг важен для объяснения механизмов восстановления. Для достижения этой цели Hwang et al.применяли каркасы из поли-L-молочной кислоты (PLLA) для переноса NSC, которые экспрессируют люциферазу светлячков. Таким образом, они могут удобно и неинвазивно контролировать процесс пролиферации клеток in vivo, . Их результат показал, что сигналы от клеток каркаса сильнее и долговечнее, чем неинкапсулированные клетки [249]. Поверхность плазмы между каркасом и клетками может влиять на адгезию и пролиферацию клеток. Zandén et al. изучили влияние различных плазменных поверхностей полиуретановых каркасов на прикрепление и пролиферацию эмбриональных стволовых клеток человека (hESC).Они обнаружили, что по сравнению с поверхностью плазмы кислорода и водорода, плазма аргона вызывает наиболее оптимальное сочетание функциональности поверхности и шероховатости для расширения ячейки [250].

Таким образом, при лечении повреждения ЦНС использование как гидрогелей, так и биоразлагаемых каркасов стволовых клеток может сочетать преимущества обоих методов. Каркасы могут увеличивать выживаемость стволовых клеток и ускорять накопление ECM. Они также дают стволовым клеткам изолированную среду для дифференциации и размножения.Более того, стволовые клетки могут дифференцироваться в желаемые типы клеток, чтобы восстановить поврежденную ткань и привести к функциональному восстановлению. Однако на эффект восстановления могут влиять многие факторы, такие как тип ячейки, топография, категория материалов, а также физические и химические свойства материалов. Таким образом, оптимальный метод сочетания материалов и стволовых клеток требует дальнейшего изучения.

6. Заключение и перспективы

В этом обзоре мы обобщили текущие разработки в области применения биоматериалов каркаса в регенерации центральной нервной системы.Мы показали, что некоторые материалы имеют большой потенциал для регенерации ЦНС, а также сочетание материалов и клеточной терапии в этой области. Каркасы из биоматериала могут уменьшить воспаление в местах повреждений, а также изменить их микросреду. Кроме того, они могут нести лекарства и нейротрофические факторы для усиления эффекта терапии. Более того, сочетание каркасов из биоматериалов и клеточной терапии может способствовать выживанию и дифференцировке стволовых клеток и уменьшать побочный эффект клеточной терапии.Следовательно, терапия с использованием каркасов из биоматериалов является многообещающей стратегией регенерации ЦНС. Однако эти эффекты каркасов основаны на экспериментах на животных; Повреждение ЦНС человека является более сложным и по-прежнему представляет собой серьезную проблему, которую необходимо решить всему медицинскому миру. Разработка биоразлагаемых, биосовместимых и механически гибких биоматериалов является важной проблемой регенерации ЦНС. Более того, использование гибридных знаний о клеточной терапии, фармацевтической терапии и клинической технике для повышения способности каркасов биоматериалов в регенерации ЦНС является важной стратегией для улучшения каркасов биоматериалов.Наконец, снижение скорости каркасов биоматериалов должно соответствовать дифференцированию фазы регенерации ткани, чтобы они могли иметь разные функции на разных стадиях регенерации. С развитием материалов и биологии можно предположить, что в ближайшем будущем мы сможем достичь идеальной регенерации ЦНС.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы выразить признательность за финансовую поддержку Национальному научному фонду для выдающихся молодых ученых Китая (контракт / грант №51425305).

Рынок ремонта и регенерации нервов

Отраслевой анализ

Объем мирового рынка восстановления и регенерации нервов оценивался в 7,93 миллиарда долларов США в 2018 году и, по прогнозам, будет расти со среднегодовым темпом роста 10,7% в течение прогнозируемого периода. Рост числа неврологических расстройств и стабильный ассортимент продукции крупных компаний являются ключевыми факторами, движущими рынок. Повышение эффективности лечения неврологических расстройств благодаря нескольким технологическим достижениям также, вероятно, будет способствовать росту рынка.

В марте 2016 года компания Baxter нанесла маркировку СЕ, указав на маркетинг готового хирургического пластыря «HEMOPATCH» на европейском рынке. Этот пластырь был одобрен для использования в качестве кровоостанавливающего средства для предотвращения потери крови или любой другой жидкости организма, а также при травмах мозга, ЦНС или других частей тела, которые приводят к усадке твердой мозговой оболочки.

Кроме того, ожидается, что доступность ряда методов лечения различных заболеваний центральной нервной системы (ЦНС), таких как болезнь Паркинсона и Альцгеймера, а также расширение области применения будут способствовать дальнейшему росту рынка в течение прогнозируемого периода.По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2018 году 326 миллионов человек испытали мигрень, а 24 миллиона страдали болезнью Альцгеймера.

Повышение осведомленности, влияние окружающей среды, образ жизни, генетика, питание и физические травмы — вот некоторые из факторов, которые могут вызывать такие расстройства.

В 2015 году в отчете, представленном на ежегодном собрании Американского общества хирургии кисти (ASSH), говорилось, что обработанный аллотрансплантат нерва, используемый при лечении пациентов с поражением нервов верхних конечностей, может привести к восстановлению двигательных и сенсорных нервов. функции.Пациенты, получавшие аллотрансплантат PNA (Avance Nerve Graft, AxoGen), продемонстрировали восстановление двигательной функции и функции чувствительных нервов у 75% и 85% пациентов, соответственно.

Информация о продукте

В зависимости от продукта рынок подразделяется на биоматериалы и устройства нейростимуляции и нейромодуляции. Последний сегмент далее подразделяется на устройства для стимуляции глубокого мозга (DBS), стимуляции спинного мозга (SCS), стимуляции блуждающего нерва (VNS), стимуляции крестцового нерва (SNS) и электрической стимуляции желудка (GES).

Устройства для нейростимуляции и нейромодуляции были крупнейшим сегментом продукции в 2018 году, а SCS — крупнейшим подсегментом, на долю которого приходилось более 40,0% рынка в 2018 году. Большое количество коммерчески доступных продуктов для спинного мозга и широкий спектр применений были факторами, за доминирование в сегменте.

Инвестиции ключевых компаний в разработку более эффективных устройств, вероятно, будут стимулировать рынок в ближайшие годы. Например, в мае 2016 года система стимуляции спинного мозга Precision Montage MRI Spinal Cord Stimulator (Boston Scientific) получила одобрение FDA.Компания сообщила, что их система обеспечивает на 70% больше облегчения боли в спине.

Ожидается, что сегмент

биоматериалов будет расширяться самыми быстрыми среднегодовыми темпами роста с 2019 по 2026 год благодаря технологическим достижениям, широкому спектру приложений, государственному финансированию инноваций и биосовместимости. Ожидается, что передовые продукты, такие как биоразлагаемые полимеры, улучшат стабилизацию позвоночника, заживление переломов и уменьшат количество госпитализаций.

Surgery Insights

В зависимости от хирургии рынок подразделяется на прямую репарацию нервов или нейрорафию, трансплантацию нервов, терапию стволовыми клетками и операции нейростимуляции и нейромодуляции.Хирургия нейростимуляции и нейромодуляции занимала самую большую долю рынка — около 39,0% в 2018 году. Тем не менее, ожидается, что терапия стволовыми клетками будет свидетелем самого быстрого CAGR за прогнозируемые годы. Ожидается, что различные правительственные инициативы и разрешения на проведение клинических испытаний биоматериалов будут способствовать росту рынка. В США есть около 570 клиник, предоставляющих лечение стволовыми клетками, и ожидается, что их число будет расти, что будет способствовать росту сегмента.

Ожидается, что коммерциализация продуктов в ближайшие годы за счет инвестиций компаний и исследовательских институтов также будет способствовать росту рынка.Например, в июне 2016 года Axonics Modulation Technologies получила сертификат CE в Европейском Союзе на ее систему модуляции крестцового нерва. Компания планировала коммерциализировать его после последующего постмаркетингового клинического исследования.

Хирургия нейростимуляции и нейромодуляции заняла самую большую долю рынка в 2018 году из-за доступности нескольких продуктов и технологических достижений для уменьшения хронической боли. Например, в апреле 2016 года Сент-Джуд запустил систему нейростимулятора Axium в США.S. и одобрили имплантаты для ганглия спинного корня (DRG). Система снижает хроническую боль у пациентов с комплексным региональным болевым синдромом I и II, чего нельзя было достичь с помощью традиционной системы SCS.

Региональные исследования

В 2018 году Северная Америка лидировала на рынке из-за роста числа невральных расстройств и сценария поддерживающего медицинского страхования в регионе. Наличие технологически продвинутых устройств из-за присутствия крупных игроков на рынке также является важным фактором доминирования в этом регионе.Например, в феврале 2016 года компания Medtronic plc запустила терапию Reclaim DBS для лечения обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР). Кроме того, в мае 2016 г. одобрен FDA одобренный FDA безопасный для МРТ SCS Precision Montage от Boston Scientific, который используется при хронической боли.

Азиатско-Тихоокеанский регион является самым быстрорастущим регионом из-за увеличения целевой аудитории, повышения осведомленности пациентов, поддерживающих правительственных инициатив, наличия неудовлетворенных медицинских потребностей и появления инновационных технологий.

Китай, Индия, Япония, Австралия и Сингапур — основные страны, способствующие развитию региона. В декабре 2015 года Австралийское агентство по терапевтическим исследованиям (TGA) одобрило клинические испытания метода лечения на основе партеногенетических стволовых клеток человека (ISC-hpNSC) у пациентов, страдающих болезнью Паркинсона. Ожидается, что это одобрение будет стимулировать рынок терапии стволовыми клетками в регионе.

Анализ доли рынка восстановления и регенерации нервов

Ключевые компании — AxoGen, Inc.; Корпорация Страйкер; Сент-Джуд Медикал, Инк .; Бакстер Интернэшнл, Инк .; Polyganics B.V .; Boston Scientific, Inc.; Корпорация Integra Lifesciences; Cyberonics, Inc .; и Medtronic plc. У участников отрасли есть широкий ассортимент продуктов для лечения неврологических расстройств. Участники рынка находятся в процессе внедрения передовых продуктов для повышения эффективности лечения, что, в свою очередь, позволяет завоевать большую долю рынка. Например, в январе 2018 года Boston Scientific Corporation объявила о положительных результатах рандомизированного контролируемого исследования WHISPER.

Данные WHISPER демонстрируют, что пациенты, которым назначают SCS на основе парестезии и субвосприятие, достигают лучших результатов. В июне 2016 года St Jude Medical запустила руководство DBS lead и систему Infinity DBS для поддержки лечения двигательных расстройств. Он разработан с целью обеспечения возможности использования мобильных устройств Apple в качестве беспроводных контроллеров с помощью соединения Bluetooth и является единственной обновляемой системой DBS для таких заболеваний, как тремор, дистония и болезнь Паркинсона.

В ноябре 2017 года AxoGen в свой ежегодный день представила платформу для восстановления нервов. В дополнение к уже существующему портфолио для лечения травм верхних конечностей, челюстно-лицевых процедур и ревизии запястного и локтевого каналов; компания добавила в свой портфель невротизацию груди и хирургическое лечение боли.

Объем отчета


Материал Описание Применение в SCI Применение при травмах головного мозга

Поли- ε -капролактон Гидрогель Выживание клеток, доставляющее нейротрофический фактор [205] Выживание клеток, терапия стволовыми клетками, функциональное восстановление [206, 207] Аксональная регенерация, выживание клеток, функциональное восстановление, терапия стволовыми клетками [161, 164]

Поли (этиленгликоль) Гидрогель Регенерация аксонов, функциональное улучшение элементы, противовоспалительное действие, выживаемость клеток [208, 209] Регенерация аксонов, противовоспалительное действие, выживаемость клеток, доставка нейротрофического фактора [210, 211]
Биоразлагаемый каркас Восстановление функций, регенерация аксонов, противовоспалительное действие [212]

Поли (гидроксиэтилметакрилат) Гидрогель Регенерация нервной ткани и функциональное восстановление, терапия стволовыми клетками [121, 213] Выживание клеток, регенерация аксонов 9017

Поли (гидроксипропилметакрилат) Гидрогель Восстановление функции, регенерация аксонов, противовоспалительное действие, доставка нейротрофического фактора, терапия стволовыми клетками [76, 215] Регенерация аксонов, противовоспалительная регенерация [216] ]

Поли (лактид-гликолевая кислота) Биоразлагаемый каркас d Регенерация аксонов, восстановление тканей, доставка нейротрофического фактора, терапия стволовыми клетками [145, 217–219] Регенерация аксонов, восстановление тканей [220]

Полиуретан Гидрогель Выживание клеток , регенерация аксонов, функциональное восстановление, терапия стволовыми клетками [221] Выживание клеток, регенерация аксонов, функциональное восстановление, терапия стволовыми клетками [221]
Биоразлагаемый каркас Выживание клеток, регенерация аксонов, функциональное восстановление, ствол клеточная терапия [221]

Гидроксиэтилметакрилат Гидрогель Терапия стволовыми клетками и восстановление аксонов [222]
Стволовые клетки t терапия [225]

Имидазол-поли (органофосфазены) Гидрогель Восстановление функции, регенерация аксонов, противовоспалительное [140]

Атрибут

Детали

Базовый год для оценки

2018

Фактические оценки / Исторические данные

2015 — 2017

Период прогноза

2019-2026

Представительство на рынке

Выручка в миллионах долларов США и среднегодовой темп роста с 2019 по 2026 год

Региональный охват

Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Латинская Америка и MEA

Область применения страны

U.С., Канада, Великобритания, Германия, Франция, Италия, Испания, Япония, Китай, Индия, Австралия, Южная Корея, Бразилия, Мексика, Колумбия, Южная Африка, Саудовская Аравия и ОАЭ

Охват отчета

Прогноз выручки, доля компании, конкурентная среда, факторы роста и тенденции

15% бесплатная настройка (эквивалент 5 рабочих дней аналитика)

Если вам нужна конкретная информация, которая в настоящее время не входит в объем отчета, мы предоставим ее вам как часть настройки


Сегменты, рассматриваемые в отчете

В этом отчете прогнозируется рост доходов и объемов на глобальном, региональном и страновом уровнях, а также приводится анализ последних отраслевых тенденций в каждом из подсегментов с 2015 по 2026 год.Для целей данного исследования Grand View Research сегментировала глобальный отчет о рынке восстановления и регенерации нервов на основе продукта, операции и региона:

  • Прогноз по продукту (выручка, млн долларов США, 2015–2026 гг.)

  • Перспективы хирургии (выручка, млн долларов США, 2015 — 2026 гг.)

  • Региональный прогноз (выручка, млн долларов США, 2015 — 2026 гг.)

    • Северная Америка

    • Европа

      • The U.К.

      • Германия

      • Франция

      • Италия

      • Испания

    • Азиатско-Тихоокеанский регион

      • Япония

      • Китай

      • Индия

      • Австралия

      • Южная Корея

    • Латинская Америка

    • Ближний Восток и Африка

      • Южная Африка

      • ОАЭ

      • Саудовская Аравия

7 способов восстановить парасимпатический баланс

Половина людей, читающих это, покажет это кому-нибудь еще.

Вот почему. Оказывается (внимание, спойлер!), Еженедельный массаж — это не роскошь, а один из 7 лучших способов сохранить свое тело в здоровом гомеостазе.

Во-первых, важно знать, как наше тело управляется наземным контролем нашей нервной системы. Выглядит это так:

  • Центральная нервная система (наш мозг и позвоночник)
  • Периферическая нервная система (все остальное)
  • Соматическая нервная система (Как мы целенаправленно двигаемся)
  • Автономная нервная система (То, что мы делаем, не задумываясь, например, сердцебиение)
  • Сочувствие («сражайся или беги»)
  • Парасимпатический (отдых и восстановление)

Насколько мы здоровы, зависит от того, насколько хорошо сбалансирована наша вегетативная нервная система.

Наша вегетативная нервная система (ВНС) контролирует наши непроизвольные и бессознательные функции организма. Он сохраняет нам жизнь, пока мы спим. Это помогает нам дышать, когда мы без сознания. Он сообщает нашему сердцу, с какой скоростью должно биться сердце, и гарантирует, что в наши мышцы поступает достаточное количество крови / кислорода, когда мы «говорим» им двигаться. Он работает без нашего ведома и согласия, и мы и пальцем не пошевелим.

Есть 2 ветви: симпатическая нервная система (СНС) и парасимпатическая нервная система (ПСНС).Они делают разные вещи, но действуют как следствия, а не как противоположности. Наш SNS — внешняя облицовка. Он обеспечивает скорость, энергию и топливо, чтобы предотвратить опасность. PSNS является внутренним направлением. Он заботится о повседневных делах жизни: отдыхе. Пищеварение. Размножение (да, с помощью наших социальных сетей во время секса). Его называют Rest & Digest или Breed & Feed. Две стороны одной медали, которые можно потратить только вместе.

В ANS существует постоянная калибровка между симпатической и парасимпатической системами.

Это видео на YouTube показывает их взаимосвязанные созависимые отношения в образах Шерлока и Ватсона, Гермионы и Рона. Социальные сети и PSNS работают вместе, каждый использует свои сильные стороны.

SNS (Бой или беги)

Наше тело постоянно сканирует окружающую среду, оценивая раздражители. Когда мы чувствуем угрозу, наша симпатическая нервная система начинает действовать, чтобы немедленно отвлечь ресурсы на части нашего тела, необходимые для борьбы с опасностью.

SNS активирует наши надпочечники.Наше дыхание учащается, чтобы доставить больше кислорода. Наше сердце бьется быстрее, чтобы увеличить приток крови к мышцам. Наши зрачки расширяются (становятся больше), чтобы лучше видеть врага.

Пищеварение замедляется. У нас сохнет во рту. Нам больше не нужно писать. Мы готовы к бою.

PSNS (Отдых и восстановление)

Парасимпатическая нервная система — это наша настройка по умолчанию, когда мы не в опасности. Это позволяет нам вести повседневные дела жизни. Принимать пищу. Спать. Восстановление. Воспроизведение.

Это анаболический процесс, при котором вырабатываются необходимые соединения.

Когда наша PSNS активирована, наше сердце замедляется. Наше дыхание успокаивается. Поскольку нам не нужно убегать, драться или прятаться, наше тело посылает кровь к нашим органам, а не к скелетным мышцам. Мы перевариваем пищу. Мы производим гормоны. Мы восстанавливаем наши мышцы. Мы наращиваем силу. Наше тело находится в состоянии расслабления, и это расслабление способствует выздоровлению. Чем больше времени мы проводим в PSNS, тем мы здоровее.

Нейротрансмиттеров помогают нейронам общаться друг с другом через синапс.Гормоны выделяются железами. Некоторые соединения могут действовать как гормон или нейромедиатор, а также могут иметь противоположные эффекты в зависимости от того, где и почему они выделяются.

У нас есть два вида мышечной ткани. Скелетная мышца (поперечно-полосатая мышца) используется для произвольных движений. Гладкая мышца используется для непроизвольных действий, таких как пищеварение и сужение / расширение кровеносных сосудов.

Наша нервная система использует гормоны и нейротрансмиттеры для любых изменений в этих мышцах, которые нам необходимы.Основные из них: адреналин (увеличивает кровообращение и дыхание), норадреналин и ацетилхолин (снижает частоту сердечных сокращений).

Симпатическая и парасимпатическая нервные системы всегда в рабочем состоянии, но между ними существует баланс. Один или другой всегда активнее. Инь и Ян этих двух систем поддерживают наше тело в гомеостазе, или равновесии. Вместе они гарантируют, что у нас будет достаточно ресурсов в нужных местах и ​​в нужное время. Бежать от тигра или за поездом? Ваша социальная сеть отправляет кровь в мышцы ног и кислород в легкие, чтобы продвигать вас вперед.Возвращаетесь после воскресного обеда, чтобы посмотреть игру? Ваш PSNS расслабит ваши скелетные мышцы и направит кровь к вашим органам, чтобы ускорить пищеварение.

Ткани нуждаются в кислороде, чтобы выжить. Кровь приносит нам кислород. Когда мы тренируемся, нашим мышцам требуется в 15-25 раз больше кислорода, чем в состоянии покоя. Кардиореспираторная система следит за тем, чтобы объем нашей крови был достаточным для этого.

Когда мы тренируемся, наша социальная сеть активируется, вызывая ключевые физиологические изменения.

  • Мы потеем, чтобы регулировать температуру.
  • Наше сердце бьется быстрее, чтобы доставить больше кислорода к нашим мышцам.

(Отделение спортивной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе рекомендует использовать пульсометр для измерения усилий.)

  • Мы дышим быстрее, чтобы получить больше кислорода. Мы можем даже тяжело дышать.
  • Наша печень выделяет глюкозу для получения энергии.
  • Наше кровяное давление повышается (больше объема).
  • Наша кровь движется от наших органов к скелетным мышцам.

(Вот почему мы не едим перед тренировкой.Физические упражнения замедляют пищеварение. Еда заставляет ваше тело выбирать между силой и скоростью или пищеварением. Хорошее практическое правило — избегать небольших приемов пищи или перекусов за час до тренировки и подождать 3-4 часа после обильной еды.)

Эти изменения гарантируют, что мы готовы к действию. Но что происходит при чрезмерной стимуляции соцсетей?

Отрицательное воздействие усиленного СНС

Наша социальная сеть создана, чтобы помочь нам пережить опасные для жизни чрезвычайные ситуации. Катаболический процесс разрушает ткани и расходует энергию.Если мы проведем слишком много времени в этом повышенном состоянии социальных сетей, это будет иметь негативные последствия.

Нашему телу сложно отличить реальный стресс от воображаемого. Сама идея упражнений, прежде чем мы начнем, вызывает ожидаемое учащение пульса. Наши тела не предназначены для постоянно активированных социальных сетей. Хронический стресс активирует наши социальные сети. Реакция «бей или беги» возникла, чтобы спасти наши жизни, а не смывать нас адреналином и страхом каждый раз, когда наш босс неожиданно появляется или мы смотрим страшный фильм.

Мы переключаемся между каждой системой по мере необходимости.

Если мы проводим слишком много времени в социальных сетях, мы пренебрегаем своими PSNS, и наше здоровье страдает. Когда медицинские работники говорят, что стресс вреден для вас, они имеют в виду, что активированная социальная сеть без возврата к ней вредна для вас. Все негативные последствия стресса на самом деле являются негативными последствиями социальных сетей. Считайте это отравлением адреналином. Немного может спасти вашу жизнь. Слишком много, и вы будете истощены, расстроены, с когнитивным спадом, плохим сном, ослабленной иммунной системой и телом, которое не сможет восстановить себя.

Упражнение без восстановления приведет к истощению, а не к силе.

ПСНС восстановление буферов

Активация PSNS способствует восстановлению и может быть измерена с помощью вариабельности сердечного ритма. Чем больше времени мы проводим в PSNS, тем быстрее мы восстанавливаемся, восстанавливаем повреждения и набираемся сил.

Помогает восстановительный сон. Наш вегетативный баланс во время REM похож на бодрствование. Во время сна с небыстрым движением глаз баланс смещается с преобладания SNS на PSNS, способствуя восстановлению.

Итак, вернемся к массажу, который мы вам обещали.

Как только мы поймем разницу между SNS и PSNS, мы сможем активно стимулировать нашу PSNS. Тренер Крисси Змиевски рекомендует активировать нашу PSNS, чтобы сократить время восстановления после тренировки. Вот 7 исправлений, чтобы восстановить баланс между вашими социальными сетями и PSNS.

  1. Снижение стресса

Стресс повсеместен. Хорошее здоровье зависит от устранения или уменьшения факторов стресса, которые мы можем контролировать, и снижения нашей реакции на те, с которыми мы не можем справиться.

  1. Медитация

Мы не можем снять все внешние стрессы. Медитация — лучший способ снизить нашу реактивность на стресс, который мы не в силах контролировать. Он учит игнорировать триггеры. Он уменьшает наше дыхание, замедляет работу сердца и снижает кровяное давление: все признаки активации PSNS. Медитации уменьшают количество молочной кислоты в наших мышцах, способствуя восстановлению.

  1. Массаж

Было показано, что регулярный массаж восстанавливает баланс между SNS и PSNS.Массаж делает нас сильнее, спокойнее и помогает бороться с инфекциями. Активизируя PSNS, массаж способствует выздоровлению. Он переобучает тело, чтобы с большей готовностью переходить в PSNS, даже когда мы в стрессе.

  1. Дыхание

Дыхание затрагивает периферическую нервную систему и вегетативную систему. Это происходит автоматически, но мы также можем это контролировать. Например, мы можем задержать дыхание, но не можем остановить сердце. Замедленное дыхание — отличительная черта PSNS. Но это не просто симптом, это сигнал.Намеренное замедление дыхания говорит вашей социальной сети, что все в порядке. Это активирует PSNS.

Ежедневные дыхательные упражнения укрепят ваши легкие, улучшат вашу иммунную систему и уменьшат частоту сердечных сокращений в состоянии покоя. Вот простой способ активировать PSNS . Вдохните на счет 2. Задержите дыхание на счет 5. Выдохните на счет 7. Повторите.

  1. Йога

Как и медитация, йога приведет вас в PSNS. Она также укрепит вашу способность снижать активацию SNS, когда вы находитесь в состоянии стресса.

Ежедневные или еженедельные занятия йогой или даже быстрое домашнее видео по йоге улучшат вашу силу, гибкость и дыхание.

  1. Питание

Может ли то, что вы едите, повлиять на ваш баланс в социальных сетях и социальных сетях? Да. Отказ от стимуляторов, таких как кофеин и сахар, способствует развитию PSNS. Антистрессовая диета обеспечивает правильное сочетание белков, минералов и других питательных веществ для поддержки PSNS.

  1. Упражнение

Да, интенсивные упражнения, даже идея о них, стимулируют наши социальные сети.Но регулярные аэробные упражнения, такие как легкий бег трусцой, на самом деле могут снизить активность соцсетей и активировать нашу соц. Ключ — это модерация и измерение.

Наша симпатическая нервная система — ключ к нашему выживанию. Но, как и сочувствие благонамеренного друга, слишком много может быть … ну, слишком много. Чем больше времени мы проводим в PSNS, тем здоровее и сильнее мы будем. Эти 7 советов — отличное начало.

Церлутен — 60 капс (восстановление функции ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ)

Описание

Регулирует процессы обмена веществ в клетках МОЗГА и восстановление функции ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.Он помогает пациентам с травмами головного мозга и такими заболеваниями, как синдром хронической усталости, рассеянный склероз, депрессия, болезни Паркинсона и Альцгеймера. Помогает пациентам, страдающим от стресса, потере памяти или восстанавливающимся после инсульта. В зависимости от состояния используйте с Эндолутеном, Вентфортом или Визолутеном.

Описание

Церлутен — природный негормональный биорегулятор, поддерживающий синтез белка в центральной нервной системе и головном мозге. Это нервная система, которая инструктирует и управляет скелетом, суставами, мышцами, железами, гормонами и внутренними органами.Действующее вещество: пептидный комплекс А-5 (пептиды из ткани головного мозга) Вспомогательные вещества: микрокристаллическая целлюлоза (E460), сахар свекольный, лактоза, крахмал. Побочных эффектов нет.

Способ применения: 1-2 капсулы два-три раза в день за 15-20 минут до еды. Продолжительность: 10 дней. Повторяйте каждые 3–6 месяцев.

ШВЕДСКИЙ

Det är nervsystemet som Instruerar och dirigerar kroppens skelett, leder, muskler, körtlar, гормональный препарат и другой орган.

Cerluten är en naturlig icke-гормонелл биорегулятор hjärnvävnadspeptid. Рекомендация для изменения для vuxna: 1 капсель моргона и kväll меньше 10 дагар и выше до 30 дагар. Upprepa var 4–6 månader. Kan kombineras med andra kosttillskott och läkemedel och ska användas förutom konventionella medicinska unendlingar.

Produkten har kontrollerats av svenska tullens labratorium. Инга биверкнингар.

Detta är ett kosttillskott.Rekommenderad dos bör inte överskridas. Kosttillskott är inte ett alternativ till varierad kost. Förvaras utom räckhåll для амбара. Продукты и патенты профессора, доктора философии Владимир Хавинсон

Антал: 60 капсларов. Ингредиенты на капсулу (0,275 г): микрокристаллинт целлюлоза 0,100 г, мьёльксокер (лактос) 0,088 г, желатин 0,075 г (капсельскал), пептидкомплекс А-5 0,010 г, кальцийстерат (эмульгетингмедел) 0,002 г

Парализованные мыши снова ходят после лечения цитокинами

Исследователи использовали «дизайнерский цитокин» для регенерации поврежденных нервов в спинном мозге мышей с параплегией.Лечение восстановило способность ходить только через 2–3 недели.

Поделиться на Pinterest На изображении выше показан нейрон (нервная клетка).
Ed Reschke / Getty Images

После травмы нейроны взрослых не регенерируют естественным образом свои аксоны — длинные отростки, по которым нервные сигналы от головного мозга проходят через спинной мозг к мышцам.

Это помогает объяснить, почему травмы спинного мозга часто вызывают тяжелую и стойкую инвалидность, включая паралич нижней половины тела, известную как параплегия.

На протяжении десятилетий ученые исследовали способы регенерации нейронов, но в настоящее время нет лекарства от параплегии.

В 2013 году нейробиологи из Германии опубликовали исследование, показывающее, что иммунный сигнальный белок — или цитокин — под названием интерлейкин-6 (ИЛ-6) может способствовать регенерации аксонов зрительного нерва в лабораторных культурах.

IL-6 может оказывать различное воздействие на иммунную систему, например, способствовать высвобождению тромбоцитов, что способствует образованию тромба. Но исследование 2013 года показало, что это также может способствовать заживлению нервных клеток.

Одно препятствие, однако, касалось того, как доставить цитокин в недоступные части центральной нервной системы, которые имеют решающее значение для восстановления движения.

Другая трудность состоит в том, что естественный IL-6 оказывает относительно слабое стимулирующее действие на регенерацию нервов.

Теперь члены одной и той же команды и коллеги из Рурского университета Бохума в Германии разработали методику, позволяющую доставить «дизайнерскую» версию IL-6 глубоко в центральную нервную систему.

Они протестировали свою технику на мышах с параплегией в результате тяжелой травмы спинного мозга, с многообещающими результатами.

Исследование было опубликовано в Nature Communications .

В предыдущем исследовании команда продемонстрировала, что искусственный интерлейкин, называемый гипер-ИЛ-6, оказывает более сильное стимулирующее действие на регенерацию молекул, чем естественный ИЛ-6.

В новом эксперименте они использовали генно-инженерный вирус, чтобы ввести генетические инструкции по выработке гипер-IL-6 в двигательные нейроны во внешней области мозга, называемой сенсомоторной корой.

Преимущество этого подхода «генной терапии» состоит в том, что он позволяет клеткам, инфицированным вирусом, производить свой собственный гипер-IL-6.

Затем белок распространяется через аксоны ветвления в более отдаленные, недоступные части центральной нервной системы, которые необходимы для движения, где он запускает регенерацию.

«Таким образом, лечение генной терапией только нескольких нервных клеток стимулировало регенерацию аксонов различных нервных клеток в головном мозге и нескольких двигательных трактов в спинном мозге одновременно», — объясняет старший автор д-р.Дитмар Фишер.

Парализованные животные, получившие однократную инъекцию вируса, снова начали ходить через 2–3 недели.

«Вначале это стало для нас большим сюрпризом, так как никогда не было доказано, что это возможно после полной параплегии», — говорит д-р Фишер.

Лаборатория доктора Фишера в настоящее время изучает способы сочетания новой техники с другими многообещающими подходами, такими как использование тканевых трансплантатов для перекрытия места повреждения позвоночника.

Кроме того, они изучают, может ли гипер-IL-6 регенерировать нейроны, даже если повреждение позвоночника произошло несколькими неделями ранее.

Доктор Фишер объясняет:

«Этот аспект особенно важен для применения на людях. Сейчас мы открываем новую научную почву. Эти дальнейшие эксперименты покажут, среди прочего, будет ли возможно перенести эти новые подходы на людей в будущем ».

Следует отметить, что до настоящего времени все исследования проводились на животных моделях повреждения спинного мозга. Потребуются многие годы дальнейшей работы, чтобы разработать и испытать безопасное и эффективное лечение для людей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *