Axonregenerering är processen att reparera signalbärande celler som kallas neuroner i nervsystemet, särskilt deras sändande axlar som kallas axoner. Ett axon bär en signal genom nervcellens längd till dess mål, som kan vara muskler eller andra neuroner. Populärkulturen har en vanlig missuppfattning att neuroner inte kan repareras eller regenereras, men människokroppen reparerar axoner, och i förlängningen neuroner, på en mycket frekvent basis. Graden av funktion som återkommer efter denna reparation beror på en mängd olika faktorer, inklusive platsen för den skadade neuronen i nervsystemet.
Processen för axonregenerering är lång, men görs på ett sätt som försöker bevara så mycket funktion som möjligt under reparationsstegen. När ett axon går sönder börjar neuroncellkroppen producera många proteiner för att hjälpa till med återväxt. Samtidigt förlänger närliggande neuroner ytterligare tillfälliga axonbitar till det trasiga axonets avsedda mål, så att de kan ta över åtminstone en del av den trasiga neurons funktion medan den repareras. Den trasiga axonen som är ansluten till målet förstörs sedan av enzymer, och den återstående axonen ansluten till resten av neuronen återväxs till målet. När det reparerade axonet är anslutet till målet dör de tillfälliga axonbitarna som sträcker sig från närliggande neuroner.
Vissa typer av neuroner kan genomgå framgångsrik axonregenerering bättre än andra. Nervskador i det perifera nervsystemet, som omfattar alla nerver utanför hjärnan och ryggmärgen, kan ofta repareras helt med regenerering. Till exempel, om man drabbas av nervskador i handen eller foten av en skada, kommer denna skada ofta att reparera sig själv i tid. Däremot kan nervskador på hjärnan eller ryggmärgen orsaka betydande skador som kanske inte repareras helt. Regenerering kan misslyckas helt i dessa områden, varför förlamning ofta är permanent.
Axonregenerering kan misslyckas i hjärnan och ryggmärgen av tre skäl. Neuroner i hjärnan och ryggmärgen lever i en väsentligt annorlunda miljö än de i det perifera nervsystemet, och den miljön kan hämma axonregenerering. Neuronerna i denna region har också ett regenereringssvar som är naturligt svagare än i andra delar av kroppen. Ett ärr som bildas på axoner, kallat glialärr, är mycket mer benäget att bildas i hjärnan och ryggmärgen, och detta ärr hindrar axonerna från att växa ut igen. Försök att förstå dessa begränsningar för axonregenerering pågår, och framtida framsteg kommer sannolikt att förbättra livet för många nervskadade människor.