Рита Леви-Монтальчини (1909–2012) подтвердила в своих работах, что имеются нейротрофические ростовые факторы; это позволило внести новое содержание в современное представление о компенсаторных функциях мозга и его пластичности.
Формы пластичности многообразны: синаптические, мембранные, молекулярные и морфологические. В настоящее время отмечены некоторые компоненты нейропластичности, а это изменение порога возбудимости потенциал-связанных мембранных каналов клеток, и медиаторная реорганизация, и изменение аффинности рецепторов, структуры и активности синапсов, и формирование новых синапсов, и реконструкция конфигурации дендритов.
Во многих модельных исследованиях задокументирована регенерация нервных структур вследствие воздействия нейротрофилов. Это поддерживающее действие легло в основу нейропротекции, которое направлено на предотвращение дегенерации нейронов, стимуляции синаптической пластичности, защиты клеток мозга от окислительного стресса и апоптоза, ослабления депозиции амилоидных образований, стимуляции нейрогенеза и предотвращения медиаторного дефицита.
Важным звеном в деструкции и нарушении митохондрий является оксидантный стресс – процесс образования супероксидов и перекиси водорода, окислителей, разрушающих клеточное содержимое, включая ДНК. Активные формы кислорода атакуют глию и нейроны, которые являются постмитотическими клетками и уязвимы к действию свободных радикалов.
В свою очередь, окислительный стресс, приводящий к нарушению окислительного метаболизма, участвует в природном биологическом процессе уничтожения определенных популяций клеток – апоптозе. Отмечено, что в результате ишемии или травмы мозга нейродегенерация отмечается избирательным поражением отдельных популяций нейронов и биохимической селективностью.
Нейротрофины играют особую роль в нейрогенезе в регулируемой трансформации нейральных стволовых клеток в нейроны, астроциты и олигодендроциты.
В 1960-е гг. с помощью 3Н-тимидиновой авторадиографии было установлено, что недифференцированные структуры в неокортексе, гиппокампе и обонятельной луковице в дальнейшем становятся зрелыми нервными клетками. Нейральные стволовые клетки рассматриваются как мультипотентные стволовые клетки, которые при определенных условиях трансформируются в специализированные нейроны, астроциты, олигодендроциты. Нейрогенез происходит в основном в субвентральной зоне бокового желудочка и субангулярной зоне зубчатой извилины.