Aksonu reģenerācija ir signālu nesošo šūnu, ko sauc par neironiem, labošanas process nervu sistēmā, jo īpaši to pārraides vārpstas, ko sauc par aksoniem. Aksons pārraida signālu visā neirona garumā līdz mērķim, kas var būt muskuļi vai citi neironi. Populārajā kultūrā ir izplatīts nepareizs priekšstats, ka neironus nevar salabot vai atjaunot, bet cilvēka ķermenis ļoti bieži labo aksonus un attiecīgi arī neironus. Funkcijas pakāpe, kas atjaunojas pēc šī remonta, ir atkarīga no dažādiem faktoriem, tostarp no ievainotā neirona atrašanās vietas nervu sistēmā.
Aksonu reģenerācijas process ir ilgs, taču tas tiek veikts tā, lai remonta soļu laikā mēģinātu saglabāt pēc iespējas vairāk funkciju. Kad aksons saplīst, neironu šūnu ķermenis sāk ražot daudz proteīnu, lai palīdzētu atjaunoties. Tajā pašā laikā blakus esošie neironi pagarina papildu pagaidu aksona gabalus līdz salauztā aksona paredzētajam mērķim, lai tie varētu pārņemt vismaz daļu no salauztā neirona funkcijām, kamēr tas tiek labots. Salauzto aksonu, kas savienots ar mērķi, iznīcina enzīmi, un atlikušais aksons, kas savienots ar pārējo neironu, tiek atkal izaugts līdz mērķim. Kad salabotais aksons ir savienots ar mērķi, pagaidu aksona gabali, kas stiepjas no blakus esošajiem neironiem, mirst.
Dažiem neironu veidiem var tikt veikta veiksmīga aksonu reģenerācija labāk nekā citiem. Nervu bojājumus perifērajā nervu sistēmā, kas ietver visus nervus ārpus smadzenēm un muguras smadzenēm, bieži var pilnībā novērst ar reģenerāciju. Piemēram, ja traumas rezultātā tiek bojāts plaukstas vai pēdas nervs, šis bojājums bieži vien ar laiku izlabosies. Turpretim nervu bojājumi smadzenēs vai muguras smadzenēs var izraisīt ievērojamus bojājumus, kas var nebūt pilnībā novērsti. Reģenerācija šajās zonās var pilnībā neizdoties, tāpēc paralīze bieži ir pastāvīga.
Aksonu reģenerācija smadzenēs un muguras smadzenēs var neizdoties trīs iemeslu dēļ. Neironi smadzenēs un muguras smadzenēs apdzīvo ievērojami atšķirīgu vidi nekā perifērās nervu sistēmas, un šī vide var kavēt aksonu atjaunošanos. Neironiem šajā reģionā ir arī reģenerācijas reakcija, kas dabiski ir vājāka nekā citās ķermeņa daļās. Rēta, kas veidojas uz aksoniem, ko sauc par glia rētu, ir daudz vairāk pakļauta smadzenēm un muguras smadzenēm, un šī rēta neļauj aksoniem atkal augt. Mēģinājumi izprast šos aksonu reģenerācijas ierobežojumus turpinās, un turpmākais progress, iespējams, uzlabos daudzu nervu bojātu cilvēku dzīvi.