Ar neuronai atsinaujina?

Ar neuronai atsinaujina? Tai visada buvo manoma. Atrodo, kad dauguma mūsų neuronų gimsta, kai mes vis dar esame mūsų motinos įsčiose, o laikui bėgant jie ne dauginasi, bet menkai miršta.

Tačiau įprastomis aplinkybėmis tai nebuvo priežastis. Įprasta prarasti didelį kiekį neuronų kasdien, kas pradeda būti patologinė - tai pernelyg didelis praradimas, kaip tai, kas vyksta demencijoje.

Tačiau neuronų, kurie laikomi normaliais, praradimas neturi įtakos mūsų kognityviniams gebėjimams. Tiesą sakant, neuronai nuolat pertvarko savo ryšius, kad visada užtikrintų naudingiausią kiekvienu momentu ir išmestų nenaudingas.

Bet kas, jei pasakiau jums, kad buvo rasta įrodymų, kad neuronai atsinaujina? Ar žinote, kad yra tam tikrų mūsų smegenų sričių, kuriose šios ląstelės dauginasi, net jei mes esame suaugusieji?

Hipokampo neuronų regeneracija

Atrodo, kad daugelyje žinduolių neuronai yra regeneruojami hipokampe ir kvapo lempoje. Hipokampas yra būtinas mokymuisi, atmintims ir erdvinei orientacijai, o uoslės lemputė suteikia reikšmės informacijai, kuri užfiksuoja mūsų kvapo jausmą.

Tai prasminga, nes mūsų smegenų, gaminančių naujus neuronus, paaiškinimas yra tas, kad jam reikia išlaikyti tam tikrų savybių ląstelių rinkinį, tačiau tai trunka ribotą laiką. Be to, jie yra būtini, nes jie specializuojasi atlikti labai specifinį neuronų apdorojimą.

Matyt, daugelis tyrimų teigia, kad neuronai gimsta šoninio skilvelio dalyje, o po to migruoja į kvapo lemputę. Ten jie integruosis su esamomis ląstelėmis ir dalyvaus uoslės atmintyje ir kvapo kondicionavime.

Jie taip pat gali pereiti prie hipokampo dentato gyrus, įgydami svarbų vaidmenį erdviniame mokymesi ir kontekstinių užuominų atšaukimu..

Žmonės skiriasi nuo kitų žinduolių, nes jie neturi regeneracijos kvapo lempoje. Tačiau buvo įrodyta, kad šis regeneravimas vyksta hipokampe. Atrodo, kad paaiškinama, kodėl mes ne taip priklausome nuo kvapo, kaip ir kiti gyvūnai, o mes turime didesnį pažinimo lygį.

Iki 1998 m. Jau buvo žinoma, kad graužikams ir suaugusiems beždžionėms buvo neurogenezė (naujų neuronų gimimas). Bet ir žmonėms?

Tais metais Erikssonas ir jo komanda pirmą kartą parodė, kad neuronų regeneracija vyksta žmogaus hipokampe. Jie naudojosi žmogaus smegenų audiniu, įrodančiu, kad per visą gyvenimą neuronai dauginasi girtuose.

Taigi hipokampo ląstelių metinis atnaujinimo lygis yra 1,75%..

Tačiau žmogaus neurogenezė smegenų žievėje pasireiškia tik mūsų ankstyvoje vystymosi metu ir išlieka ne suaugusiaisiais.

Neuronų regeneracija striatume

2014 m. Karolinska instituto mokslininkų grupė nustatė, kad suaugusių žmonių smegenyse yra neurogenezė.

Šie mokslininkai nustatė neuroblastus mūsų šoninio skilvelio sienoje. Galime sakyti, kad neuroblastai yra primityvios ląstelės, kurios dar nėra išsivysčiusios, ir kad ateityje jos bus diferencijuotos į neuronus ar gliuzines ląsteles..

Bet tai dar ne viskas, jie taip pat nustatė, kad šie neuroblastai auga ir integruojasi į netoliese esančią sritį: styginių branduolį. Ši mūsų smegenų dalis yra svarbi mūsų judesių kontrolei, o žala šioje vietoje sukeltų motorinių pokyčių, pvz..

Iš tiesų tie patys autoriai nustatė, kad Huntingtono liga, kurioje yra motorinių trūkumų, steročių stadijoje mažai atsinaujina neuronai. Be to, pažengusiems ligos etapams regeneracija visiškai sustoja.

Regeneracija kitose smegenų srityse

Yra autorių, kurie rado suaugusiųjų neuronų regeneraciją kitose netradicinėse srityse, tokiose kaip neocortex, piriforminė žievė ir limbinės struktūros, pvz., Amygdala, hipotalamas arba preopticinė sritis. Pastarieji turi esminį vaidmenį socialiniame elgesyje.

Tačiau yra mokslininkų, kurie gavo prieštaringų rezultatų arba naudojo netikslius metodus, galėjusius pakeisti rezultatus. Todėl būtina toliau tirti, kad patvirtintumėte šias išvadas.

Kita vertus, reikia paminėti, kad yra sudėtinga studijuoti žmonėms neuronų regeneraciją pagal esamas etines ribas. Dėl šios priežasties gyvūnų srityje yra daugiau pažangos.

Tačiau buvo sukurta neinvazinė technika, vadinama magnetinio rezonanso spektroskopija, kuri gali ištirti progenitorinių ląstelių egzistavimą žmogaus smegenyse..

Tikimasi, kad ateityje šie metodai gali būti tobulinami, kad suaugusiems žmonėms būtų daugiau informacijos apie neurogenezę.

Veiksniai, didinantys neuronų regeneraciją suaugusiems

- Praturtinta aplinka ir fizinis aktyvumas

Atrodo, kad sudėtingesnė aplinka padidina galimybę gyventi patirtimi ir gamina juslinę, pažintinę, socialinę ir motorinę stimuliaciją.

Atrodo, kad šis faktas nepadidina neurogenezės, bet padidina hipokampo ląstelių išlikimą graužikuose ir jų specializacijos lygį.

Tačiau įrodyta, kad tik savanoriškas fizinis aktyvumas padidina neurogenezę, be šių ląstelių išgyvenimo suaugusiems pelėms.

Jei mes vertiname praturtintą aplinką kaip didesnes galimybes mokytis, patvirtinta, kad pats mokymasis yra lemiamas hipokampo neurogenezėje..

- Mokymosi užduotys

1999 m. Gould ir kt. Atliktame tyrime nustatyta, kad mokymasis stiprina hipoglikemijos neurogenezę. Jie pažymėjo naujas ląsteles žiurkėmis ir stebėjo, kur jie vyko, o atlieka skirtingas mokymosi užduotis.

Taigi, jie patikrino, kad regeneruotų neuronų skaičius dvigubai padidėjo dentate gyrus, kai žiurkės atliko mokymosi užduotis, susijusias su hipokampu. Nors veikla, kurioje hipokampas nedalyvavo, šis padidėjimas neįvyko.

Tai patvirtinta kituose tyrimuose, pavyzdžiui, Shors et al. 2000 m., arba kaip Van Praag ir kt. (2002), nors tai papildo, kad naujos ląstelės vystosi ir tampa brandžios funkcinės ląstelės, panašios į tas, kurios jau egzistuoja dentate gyrus.

Kalbant apie mokymosi veiklą, kurioje dalyvauja hipokampas, aptinkame: mirgėjimą, pageidautina į maistą, arba kosminės navigacijos mokymąsi.

- Socialinė sąveika

Įdomiame Lieberwirth & Wang (2012) tyrime nustatyta, kad teigiama socialinė sąveika (pvz., Poravimosi) didina suaugusiųjų neurogenezę limbinėje sistemoje, o neigiama sąveika (pvz., Izoliacija) sumažina jį.

Tačiau šiuos rezultatus reikia palyginti su naujais tyrimais, kurie turi būti patvirtinti.

- Neurotrofiniai veiksniai

O medžiagos, skatinančios nervų augimą, būtų tokios, kaip BDNF (neurotrofinis faktorius, gautas iš smegenų), CNTF (ciliarinis neurotrofinis faktorius), IGF-1 (insulino tipo augimo faktorius I tipo) arba VEGF (endotelio augimo faktorius). kraujagyslių).

- Neurotransmiteriai

Yra tam tikrų tipų neurotransmiterių, reguliuojančių ląstelių proliferaciją.

Pavyzdžiui, GABA, kuri yra slopinanti, reguliuoja hipokampo neurogenezę. Konkrečiau kalbant, ji ją sumažina, tačiau tuo pat metu padidina naujų neuronų integraciją su ankstesniais.

Kitas neurotransmiteris, glutamatas, mažina neuronų regeneraciją. Lygiai taip pat, jei švirkštumėte priešingą poveikį turinčią medžiagą (antagonistą), regeneracija vėl padidėja.

Kita vertus, serotoninas padidina hipoglikemijos neurogenezę, o jo nebuvimas sumažina jo kiekį.

- Antidepresantai

Malberg et al. (2000) buvo įrodyta, kad ilgalaikis antidepresantų poveikis padidina ląstelių proliferaciją hipokampe. Tačiau tai buvo įrodyta tik žiurkėms.

Suaugusiųjų neuronų regeneraciją slopinantys veiksniai

- Stresas

Daugybė tyrimų rodo, kad streso padidėjimas žymiai sumažina hipokampo neuronų regeneraciją.

Be to, jei stresas yra lėtinis, jis sumažina tiek neurogenezę, tiek šių ląstelių išlikimą.

- Steroidai

Kortikosteroidai, tokie kaip gliukokortikoidai, kurie išsiskiria per stresą, mažina hipokampo neurogenezę. Priešingai, jei sumažėja šios medžiagos kiekis.

Kažkas panašaus atsitinka su gonadų steroidais. Iš tiesų, moterims neuronų proliferacija skiriasi priklausomai nuo steroidų kiekio kiekviename hormoninio ciklo etape.

Jei estrogenų patelėms skiriama mažiau nei 4 valandas, neuronų proliferacija didėja. Tačiau, jei vartojimas tęsiasi iki 48 valandų, šis proliferavimas yra slopinamas.

- Socialinė izoliacija

Atrodo, kad socialinis nepakankamumas, kaip izoliacija, sumažina neuronų regeneraciją ir išgyvenimą tokiuose gyvūnuose, kaip beždžionės, pelės, žiurkės ir krūtinės..

- Narkotikų vartojimas

Buvo įrodyta, kad dėl nuolatinio alkoholio, kokaino, ekstazio, nikotino ir opioidų vartojimo sumažėja neurogenezė ir ląstelių išlikimas..

Nuorodos

1. Eriksson, P.T., Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, A.M., Nordborg, C., Peterson, D.A. & Gage, F.H. (1998). Neurogenezė suaugusio žmogaus hipokampe. Nature Medicine, 4, 1313-1317.
2.  Ernst, A.A, Alkass, K. A., Bernard, S. A., Salehpour, M.A., Perl, S.A., Tisdale, J.A., & ... Uppsala universitet, T. O. (2014). Neurogenezė suaugusiųjų žmogaus smegenų striatume. Cell, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, T.J. (1999). Mokymasis didina suaugusiųjų neurogenezę hipokampo formavime. Nature Neuroscience, 2, 260 - 265.
4. Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Suaugusių žinduolių smegenų socialinė aplinka ir neurogenezė. Priekinis Hum. Neurosci., 6, pp. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z. & Wang, Z. (2016). Hipokampo suaugusiųjų neurogenezė: jo reguliavimas ir potencialus vaidmuo erdviniame mokymesi ir atmintyje. Brain Research, 1644: 127-140. 
6. Malberg J.E., Eisch A.J., Nestler E.J., Duman R.S. (2000). Lėtinis antidepresantas padidina suaugusių žiurkių hipokampo neurogenezę. J. Neurosci., 20, pp. 9104-9110.
7. Shors, T. J., Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., ir Gould, E. (2001). Neurogenezė suaugusiesiems yra susijusi su mikroelementų formavimu. Nature, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder A.F., Christie B.R., Toni N., Palmer T. D., Gage F.H. (2002). Funkcinė neurogenezė suaugusiųjų hipokampe. Gamta; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Suaugusiųjų neurogenezės įrodymai nežmoginiams primatams ir žmonėms. Ląstelių ir audinių tyrimai, (1), 17.