Поділитися:
Чи регенерують нейрони?
У нейронів регенерують? Вона завжди думала, що немає. Здається, що більшість наших нейронів народжуються, коли ми все ще перебуваємо в утробі матері, і з плином часу вони не розмножуються, а потроху вмирають..
Проте це не викликало занепокоєння в звичайних ситуаціях. Звичайно щодня втрачають велику кількість нейронів, що починає бути патологічним - це надмірна втрата, подібна до того, що відбувається в деменції.
Але втрата нейронів, що вважається нормальною, не впливає на наші пізнавальні здібності. Насправді, нейрони безперервно реорганізують свої зв'язки, щоб завжди забезпечити найбільш корисні в кожний момент і відкинути марні.
Але що, якщо я сказав вам, що було встановлено, що нейрони регенеруються? Чи знаєте ви, що існують певні області нашого мозку, в яких ці клітини розмножуються, навіть якщо ми дорослі?
Регенерація нейронів у гіпокампі
Здається, що у більшості ссавців нейрони регенеруються в гіпокампі і в нюховій цибулині. Гіпокамп необхідний для навчання, пам'яті та просторової орієнтації, в той час як нюхова цибулина дає сенс інформації, яка охоплює наш нюх..
Це має сенс, тому що пояснення, дане нашому мозку виробництвом нових нейронів, полягає в тому, що він повинен підтримувати безліч клітин з певними властивостями, але вони тривають обмежений час. Крім того, вони є важливими, оскільки вони спеціалізовані для проведення дуже специфічної нейрональної обробки.
Мабуть, численні дослідження стверджують, що нейрони народжуються в частині бічного шлуночка і потім мігрують до нюхової цибулини. Там вони будуть інтегруватися з існуючими клітинами і брати участь в нюховій пам'яті і в кондиціонуванні страху через запах.
Вони також можуть мігрувати до зубчастої звивини гіпокампу, набуваючи важливу роль у просторовому навчанні та пригаданні контекстних сигналів.
Людські істоти відрізняються від інших ссавців тим, що вони не мають регенерації в нюховій цибулині. Однак було показано, що ця регенерація відбувається в гіпокампі. Здається, що пояснюється, чому ми не настільки залежні від запаху, як інші тварини, у той час як ми маємо більший ступінь когнітивної адаптації.
До 1998 року вже було відомо, що існує нейрогенез (народження нових нейронів) у гризунів і дорослих мавп. Але і у людей?
У цьому році Еріксон і його команда першими продемонстрували, що регенерація нейронів відбувається в людському гіпокампі. Вони використовували посмертну тканину мозку людини, доводячи, що протягом усього життя нейрони розмножуються в зубчастих звивинах.
Таким чином, клітини гіпокампу мають річну швидкість відновлення 1,75%.
Однак нейрогенез людини в корі головного мозку відбувається тільки в нашому ранньому розвитку і не залишається в зрілому віці.
Регенерація нейронів у смугастому тілі
У 2014 році група вчених з Каролінського інституту виявила, що в мозку дорослих людей є нейрогенез.
Ці дослідники виявили нейробласти в стінці нашого бічного шлуночка. Можна сказати, що нейробласти - це примітивні клітини, які ще не розвинулися, і що в майбутньому вони будуть диференціюватися в нейрони або гліальні клітини..
Але це ще не все, вони також виявили, що ці нейробласти ростуть і інтегруються в сусідню область: смугасте ядро. Ця частина нашого мозку є фундаментальною для контролю наших рухів, а пошкодження в цьому місці призведе до рухових змін, таких як тремтіння та тики..
Насправді ж автори виявили, що при хворобі Хантінгтона, де є моторні дефіцити, нейрони рідко регенеруються в смугастому тілі. Крім того, на прогресивних стадіях захворювання регенерація припиняється повністю.
Регенерація в інших областях мозку
Є автори, які виявили регенерацію нейронів у дорослих в інших нетрадиційних областях, таких як неокортекс, піриформна кора і лімбічні структури, такі як амігдала, гіпоталамус або преоптична зона. Останні мають істотну роль у соціальній поведінці.
Проте є дослідники, які отримали суперечливі результати або використали неточні методи, які змогли змінити результати. Тому необхідно продовжувати розслідування для підтвердження цих висновків.
З іншого боку, необхідно зазначити, що складно вивчати на людях регенерацію нейронів існуючими етичними межами. З цієї причини в галузі тварин більше досягнень.
Однак була розроблена неінвазивна техніка, яка називається магнітно-резонансною спектроскопією, яка може досліджувати існування клітин-попередників у мозку людини..
Можна сподіватися, що в майбутньому ці методики можуть бути вдосконалені, щоб дізнатися більше про нейрогенез у дорослих людей.
Фактори, що підвищують регенерацію нейронів у дорослих
- Збагачена середовище і фізична активність
Здається, що більш складне середовище збільшує можливість живого досвіду і виробляє сенсорну, когнітивну, соціальну та моторну стимуляцію.
Цей факт не збільшує нейрогенез, але збільшує виживаність клітин гіпокампа у гризунів та рівень їх спеціалізації..
Однак, лише добровільна фізична активність збільшувала нейрогенез, крім виживання цих клітин у дорослих мишей.
Якщо розглядати збагачене середовище як більше можливостей для навчання, то було підтверджено, що саме навчання є вирішальним у нейрогенезі гіппокампа..
- Завдання навчання
У дослідженні 1999 року, проведеному Гулдом та ін., Було показано, що навчання підвищує нейрогенез у гіпокампі. Вони помітили нові клітини у щурів і спостерігали, де вони йдуть, виконуючи різні навчальні завдання.
Таким чином, вони підтвердили, що кількість регенерованих нейронів подвоїлося в зубчастому звивині, коли щури виконували навчальні завдання, які залучали гіпокампу. Хоча в діяльності, в якій гіпокамп не брав участі, це збільшення не відбувалося.
Це підтверджується іншими дослідженнями, такими як Shors et al. у 2000 році, або як у Van Praag et al. (2002), хоча вони додають, що нові клітини еволюціонують і стають зрілими функціональними клітинами, подібними до вже існуючих у зубчастої звивини.
Що стосується навчальної діяльності, в якій бере участь гіпокамп, то ми знаходимо: кондиціонування мерехтіння, бажано до їжі, або вивчення космічної навігації.
- Соціальні взаємодії
У цікавому дослідженні Lieberwirth & Wang (2012) було виявлено, що позитивні соціальні взаємодії (такі як спарювання) збільшують нейрогенез дорослих в лімбічній системі, а негативні взаємодії (наприклад, ізоляція) зменшують її.
Однак ці результати повинні бути протиставлені новим дослідженням, які необхідно підтвердити.
- Нейротрофічні фактори
O речовини, які сприяють росту нервів, будуть такими, як BDNF (нейротрофічний фактор, отриманий з мозку), CNTF (циліарний нейротрофічний фактор), IGF-1 (інсуліноподібний фактор росту типу I) або VEGF (ендотеліальний фактор росту). судинний).
- Нейротрансмітери
Існують певні типи нейромедіаторів, які регулюють проліферацію клітин.
Наприклад, ГАМК, який є інгібуючим, регулює гіпокампальний нейрогенез. Більш конкретно, воно зменшує його, але водночас збільшує інтеграцію нових нейронів з попередніми.
Інший нейротрансмітер, глутамат, зменшує регенерацію нейронів. Так само, якби ви вводили речовину з протилежним ефектом (антагоністом), регенерація знову зростає.
З іншого боку, серотонін підвищує нейрогенез у гіпокампі, а його відсутність зменшує його.
- Антидепресанти
У дослідженні Malberg et al. (2000) було показано, що тривале вплив на антидепресанти збільшує проліферацію клітин у гіпокампі. Однак це було доведено лише у щурів.
Фактори, що гальмують регенерацію нейронів у дорослих
- Стрес
Численні дослідження показують, що збільшення стресу викликає значне зниження нейрональної регенерації гіпокампу.
Крім того, якщо стрес є хронічним, він зменшує як нейрогенез, так і виживання цих клітин.
- Стероїди
Кортикостероїди, такі як глюкокортикоїди, які вивільняються під час стресової реакції, призводять до зниження нейрогенезу гіпокампа. Протилежне відбувається, якщо рівні цієї речовини знижуються.
Щось подібне відбувається з гонадовими стероїдами. Насправді, у жінок проліферація нейронів змінюється в залежності від рівнів стероїдів у кожній фазі гормонального циклу.
При введенні самкам естрогену менш ніж за 4 години збільшується проліферація нейронів. Однак, якщо введення триває до 48 годин, ця проліферація пригнічується.
- Соціальна ізоляція
Схоже, що соціальна невдача, як ізоляція, знижує регенерацію і виживаність нейронів у тварин, таких як мавпи, миші, щури і землерийки.
- Зловживання наркотиками
Продемонстровано зниження нейрогенезу та виживання клітин через хронічне вживання алкоголю, кокаїну, екстазі, нікотину та опіоїдів..
Список літератури
- Eriksson, P.T., Катерина П., Björk-Eriksson, T., Alborn, A.M., Nordborg, C., Peterson, D.A. & Gage, F.H. (1998). Нейрогенез у дорослого людини гіпокампу. Nature Medicine, 4, 1313-1317.
- Ernst, A.A., Alkass, K.A., Bernard, S.A., Salehpour, M.A., Perl, S.A., Tisdale, J.A., & ... Uppsala universitet, T. O. (2014). Нейрогенез у Стриатумі мозку дорослого людини. Cell, 1072.
- Гулд, Е., Бейлін А., Танапат П., Рівз, А. і Шорс, Т. Дж. (1999). Навчання підвищує нейрогенез дорослих у формуванні гіпокампу. Nature Neuroscience, 2, 260 - 265.
- Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Соціальне середовище і нейрогенез у дорослому мозку ссавців. Передній Hum. Neurosci., 6, с. 1-19.
- Lieberwirth, C., Pan, Y., Лю, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Нейрогенез дорослого гіппокампа: його регулювання та потенційна роль у просторовому навчанні та пам'яті. Brain Research, 1644: 127-140.
- Malberg J.E., Eisch A.J., Nestler E.J., Duman R.S. (2000). Хронічне лікування антидепресантами підвищує нейрогенез у гіпокампу у дорослих. J. Neurosci., 20, с. 9104-9110.
- Shors, T.J., Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Нейрогенез у дорослої людини бере участь у формуванні слідових пам'яті. Nature, 410 (6826), 372.
- Van Praag H., Schinder A.F., Christie B.R., Toni N., Palmer T.D., Gage F.H. (2002). Функціональний нейрогенез у дорослому гіпокампі. Природа; 415 (6875): 1030-4.
- Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Докази нейрогенезу дорослих у приматів і людини. Дослідження клітин і тканин, (1), 17.