Центральная нервная система (ЦНС) — главный дирижёр человеческого тела и сознания. Это не просто «мозг и спинной мозг», а биоэлектрическая инфраструктура, управляющая движением, речью, ощущениями, эмоциями и мышлением. Миллиарды нейронов, триллионы синапсов, химические сигналы, микроскопические токи — всё это работает в реальном времени и с потрясающей точностью.
Но даже малейший сбой — мутация, воспаление, нарушение кровотока — может привести к катастрофе: инсульту, рассеянному склерозу, деменции, эпилепсии или болезни Паркинсона. Понять, как устроена ЦНС, почему она ломается и как мы можем это предсказать, — ключ к ранней диагностике и эффективной терапии.
I. Из чего состоит ЦНС?
Центральная нервная система включает два главных компонента: головной мозг и спинной мозг. Вместе они обеспечивают:
- сенсорную обработку,
- моторную координацию,
- регуляцию гомеостаза,
- высшие психические функции.
Головной мозг
- Кора больших полушарий — серое вещество, ответственное за речь, мышление, сознание, память, восприятие.
- Подкорковые структуры:
Базальные ганглии — движение, привычки, мотивация.
Гипоталамус — гормоны, терморегуляция, голод, циркадные ритмы.
Таламус — «перекрёсток» всех сенсорных путей. - Мозжечок — координация движений, равновесие, сенсомоторная интеграция.
- Ствол мозга (мост, продолговатый мозг, средний мозг) — дыхание, сердцебиение, бодрствование.
Спинной мозг
- Вертикальный «шнур» из нейронов, отходящий от ствола мозга, передающий сигналы от тела к мозгу и обратно.
- Содержит центры рефлексов и вегетативные регуляторы.
II. Особенности нейроархитектуры
1. Нейроны и синапсы
- Основные клетки — нейроны, способные генерировать и передавать электрические импульсы.
- Связь между ними осуществляется через синапсы — зоны химической или электрической передачи сигнала.
- Один нейрон может иметь до 10,000 синапсов.
2. Глия — невидимый архитектор
- Астроциты — метаболическая поддержка, барьер между сосудами и нейронами.
- Олигодендроциты — создают миелин (изолирующую оболочку аксонов).
- Микроглия — иммунная защита мозга, участвует в воспалении.
- Эпендимальные клетки — вырабатывают спинномозговую жидкость (ЦСЖ).
3. Барьер на границе с кровью
- Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — плотный фильтр между кровью и тканью мозга.
- Пропускает лишь определённые вещества (глюкозу, аминокислоты) и защищает от токсинов, патогенов, иммунных клеток.
Начни разбираться в медицине, биологии и собственном сознании — без нудных лекций. Подписывайся на telegram-канал «Два нейрона». Только научно, но простым языком.
https://t.me/dvaneirona
III. Как ЦНС ломается: основные заболевания
1. Инсульт
- Острое нарушение кровообращения (ишемия или кровоизлияние).
- Каждая минута ишемии — это 2 млн отмирающих нейронов.
- Симптомы: внезапная слабость, перекос лица, потеря речи, паралич.
- Маркеры: ↑ глутамата, ↑ лактата, ↑ NSE (нейронспецифической энолазы) в крови.
2. Рассеянный склероз (РС)
- Аутоиммунное разрушение миелиновой оболочки в ЦНС.
- Приводит к нарушению проводимости нервных импульсов.
- Симптомы: онемение, слабость, шаткость походки, зрительные нарушения.
- Биомаркеры: олигоклональные IgG в ЦСЖ, ↑ нейрофиламентного лёгкого цепи (NfL).
3. Болезнь Альцгеймера
- Дегенерация нейронов, накопление бета-амилоида и гиперфосфорилированного тау-белка.
- Симптомы: ухудшение памяти, дезориентация, нарушение речи, агнозия.
- Диагностика: ↓ Аβ42, ↑ тау и фосфо-тау в ЦСЖ, ПЭТ с амилоидными метками.
4. Болезнь Паркинсона
- Гибель нейронов в черной субстанции, дефицит дофамина.
- Симптомы: тремор, ригидность, брадикинезия, депрессия.
- Маркеры: ↓ дофамина в ликворе, α-синуклеиновые агрегаты (тельца Леви).
5. Эпилепсия
- Гипервозбудимость нейросетей, вызывающая судорожные разряды.
- Может быть идиопатической или посттравматической.
- Диагностика: ЭЭГ, МРТ, повышение NSE в крови после приступа.
IV. Новые биомаркеры и технологии
Нейрофиламент лёгкой цепи (NfL)
- Белок цитоскелета нейронов.
- Повышается при нейродегенерации, инсульте, травмах, РС.
- Доступен в крови — неинвазивный и чувствительный.
Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP)
- Указывает на активность астроцитов, особенно при травмах и воспалениях.
- Используется для мониторинга ЧМТ и деменции.
TSPO и нейровоспаление
- Мишень ПЭТ-сканирования. Повышение TSPO указывает на активированную микроглию — как при депрессии, травмах, болезни Альцгеймера.
ПЭТ с лигандом к тау-белку
- Позволяет визуализировать дегенеративные процессы до появления симптомов.
V. Гибкость и хрупкость: как ЦНС восстанавливается
Нейропластичность
- Способность мозга перестраивать связи, компенсировать утраты и обучаться.
- Основа реабилитации после инсульта, нейротерапии при депрессии и СДВГ.
- Поддерживается факторами роста: BDNF, NGF, GDNF.
Нейрогенез
- У взрослых людей сохраняется в гиппокампе и обонятельной луковице.
- Новые нейроны участвуют в обучении, эмоциональной регуляции, памяти.
Терапия будущего
- Генная терапия: редактирование мутаций, доставляющее правильные гены в клетки ЦНС.
- Стволовые клетки: попытки восстановить утраченные нейроны и миелин.
- Нейроиммуномодуляция: нацеливание на воспалительные молекулы в ЦНС без системного иммунодепрессантного эффекта.
Заключение
ЦНС — самая сложная система организма, но и одна из самых уязвимых. Её сбои редки, но масштабны. От них страдает не только тело, но и сама структура личности, память, осознание себя.
Современная наука всё глубже проникает в молекулярную анатомию мозга: мы умеем фиксировать маркеры распада, визуализировать паттерны гибели нейронов и даже влиять на глию, чтобы замедлить нейродегенерацию.
Будущее нейромедицины — в распознавании болезни ещё до её появления. И в этом знании есть надежда: понимать, контролировать, восстанавливать. Пусть мозг и спинной мозг нельзя пересадить, но их можно перепрошить — деликатно, точно, осознанно.