Regeneracija aksonov je proces popravljanja celic, ki prenašajo signal, imenovanih nevroni v živčnem sistemu, natančneje njihovih prenosnih gredi, imenovanih aksoni. Akson prenaša signal skozi dolžino nevrona do cilja, ki so lahko mišice ali drugi nevroni. Popularna kultura ima splošno napačno prepričanje, da nevronov ni mogoče popraviti ali regenerirati, vendar človeško telo zelo pogosto popravlja aksone in s tem nevrone. Stopnja funkcije, ki se vrne po tem popravilu, je odvisna od številnih dejavnikov, vključno z lokacijo poškodovanega nevrona v živčnem sistemu.
Proces regeneracije aksona je dolg, vendar se izvaja na način, ki poskuša ohraniti čim več funkcij med koraki popravila. Ko se akson zlomi, začne telo nevronske celice proizvajati veliko beljakovin, ki pomagajo pri ponovni rasti. Hkrati bližnji nevroni razširijo dodatne začasne dele aksona do predvidene tarče zlomljenega aksona, tako da lahko prevzamejo vsaj nekaj funkcij zlomljenega nevrona, medtem ko se le-ta popravlja. Zlomljeni akson, povezan s tarčo, nato uničijo encimi, preostali akson, ki je povezan s preostalim nevronom, pa ponovno zraste do tarče. Ko je popravljen akson povezan s tarčo, začasni deli aksona, ki segajo od sosednjih nevronov, umrejo.
Nekatere vrste nevronov so lahko bolje podvržene uspešni regeneraciji aksonov kot druge. Poškodbe živcev v perifernem živčnem sistemu, ki obsega vse živce zunaj možganov in hrbtenjače, je pogosto mogoče v celoti popraviti z regeneracijo. Na primer, če nekdo utrpi poškodbo živca v roki ali nogi zaradi poškodbe, se ta poškodba pogosto popravi sama od sebe. Nasprotno pa lahko poškodbe živcev v možganih ali hrbtenjači povzročijo znatno škodo, ki je morda ne bo mogoče v celoti popraviti. Regeneracija na teh območjih lahko popolnoma odpove, zato je paraliza pogosto trajna.
Regeneracija aksonov v možganih in hrbtenjači lahko ne uspe iz treh razlogov. Nevroni v možganih in hrbtenjači naseljujejo bistveno drugačno okolje kot tisti v perifernem živčnem sistemu in to okolje lahko zavira regeneracijo aksonov. Nevroni v tej regiji imajo tudi regeneracijski odziv, ki je naravno šibkejši kot v drugih delih telesa. Brazgotina, ki nastane na aksonih, imenovana glialna brazgotina, je veliko bolj nagnjena k tvorbi v možganih in hrbtenjači in ta brazgotina preprečuje ponovno rast aksonov. Poskusi razumevanja teh omejitev pri regeneraciji aksonov še potekajo, prihodnji napredek pa bo verjetno izboljšal življenja mnogih ljudi z poškodovanimi živci.