Zdieľam:
Regenerujú sa neuróny?
Regenerujú sa neuróny? Vždy to nebolo myslené. Zdá sa, že väčšina našich neurónov sa rodí, keď sme stále v lone našej matky, a časom sa neopakujú, ale postupne zomierajú..
V bežných situáciách to však nebolo dôvodom na znepokojenie. Je bežné, že každý deň strácame veľkorysé množstvo neurónov, čo začína byť patologické, je to nadmerná strata, ako to, čo sa deje v demencii.
Ale strata neurónov, ktorá sa považuje za normálnu, neovplyvňuje naše kognitívne schopnosti. V skutočnosti, neuróny reorganizujú svoje spojenia nepretržite, aby vždy zabezpečili najužitočnejšie v každom okamihu a odhodili zbytočné.
Ale čo keď som vám povedal, že sa zistilo, že neuróny sa regenerujú? Viete, že existujú určité oblasti nášho mozgu, v ktorých sa tieto bunky rozmnožujú, aj keď sme dospelí?
Regenerácia neurónov v hipokampuse
Zdá sa, že u väčšiny cicavcov sa neuróny regenerujú v hipokampuse a v čuchovej žiarovke. Hippokampus je nevyhnutný pre učenie, pamäť a priestorovú orientáciu, zatiaľ čo čuchová žiarovka dáva zmysel informáciám, ktoré zachytávajú náš čuch.
To dáva zmysel, pretože vysvetlenie nášho mozgu produkujúce nové neuróny je to, že potrebuje udržiavať súbor buniek so špecifickými vlastnosťami, ale tieto trvajú len obmedzený čas. Okrem toho sú nevyhnutné, pretože sa špecializujú na veľmi špecifické spracovanie neurónov.
Zdá sa, že mnohé štúdie tvrdia, že neuróny sa rodia v časti laterálnej komory a potom migrujú do čuchovej banky. Tam sa budú integrovať s existujúcimi bunkami a budú sa podieľať na čuchovej pamäti a podmieňovaní strachu zápachom.
Môžu tiež migrovať do zubatého gyrusu hipokampu, získavajú dôležitú úlohu v priestorovom učení a vyvolávaní kontextuálnych podnetov..
Ľudské bytosti sa odlišujú od iných cicavcov v tom, že nemajú regeneráciu v čuchovej žiarovke. Ukázalo sa však, že k tejto regenerácii dochádza v hipokampuse. Zdá sa, že to vysvetľuje, prečo nie sme tak závislí na vôni ako iné zvieratá, zatiaľ čo máme väčší stupeň kognitívnej adaptácie.
Pred rokom 1998 už bolo známe, že u hlodavcov a dospelých opíc nastala neurogenéza (zrod nových neurónov). Ale aj u ľudí?
V tom roku Eriksson a jeho tím ako prvý preukázali, že regenerácia neurónov prebieha v ľudskom hipokampuse. Používali postmortem ľudského mozgového tkaniva, čo dokazuje, že sa počas života neuróny reprodukujú v zubnom gýri.
Takže hipokampálne bunky majú ročnú mieru obnovy 1,75%..
Ľudská neurogenéza v mozgovej kôre sa však vyskytuje len v našom rannom vývoji a nezostáva v dospelosti.
Regenerácia neurónov v striate
V roku 2014 skupina vedcov z Karolinska Institute zistila, že v mozgu dospelých ľudí existuje neurogenéza.
Títo výskumníci našli neuroblasty v stene našej laterálnej komory. Môžeme povedať, že neuroblasty sú primitívne bunky, ktoré sa ešte nevyvinuli a že v budúcnosti sa budú diferencovať na neuróny alebo gliálne bunky.
Ale to nie je všetko, tiež zistili, že tieto neuroblasty rastú a integrujú sa do blízkej oblasti: priečne pruhované jadro. Táto časť nášho mozgu je základom pre kontrolu našich pohybov a poškodenie v tomto mieste by spôsobilo zmeny motorov, ako sú triašky a tiky..
V skutočnosti tí istí autori zistili, že pri Huntingtonovej chorobe, kde sú motorické deficity, sa neuróny v striate len ťažko regenerujú. Okrem toho sa v pokročilých štádiách ochorenia regenerácia úplne zastaví.
Regenerácia v iných oblastiach mozgu
Existujú autori, ktorí našli regeneráciu dospelých neurónov v iných nekonvenčných oblastiach, ako sú neokortex, piriformná kôra a limbické štruktúry, ako je amygdala, hypotalamus alebo preoptická oblasť. Tá má zásadnú úlohu v sociálnom správaní.
Existujú však výskumníci, ktorí získali protichodné výsledky alebo použili nepresné metódy, ktoré boli schopné zmeniť výsledky. Preto je potrebné pokračovať v prešetrovaní s cieľom potvrdiť tieto zistenia.
Na druhej strane je potrebné spomenúť, že je zložité študovať u ľudí regeneráciu neurónov existujúcimi etickými limitmi. Z tohto dôvodu existuje viac pokrokov v oblasti zvierat.
Avšak bola vyvinutá neinvazívna technika nazývaná magnetická rezonančná spektroskopia, ktorá môže preskúmať existenciu progenitorových buniek v ľudskom mozgu..
Dúfame, že v budúcnosti budú tieto techniky zdokonalené, aby sa dozvedeli viac o neurogenéze u dospelých ľudí.
Faktory, ktoré zvyšujú regeneráciu neurónov u dospelých
- Obohatené prostredie a fyzická aktivita
Zdá sa, že zložitejšie prostredie zvyšuje možnosť žiť skúsenosti a produkuje zmyslovú, kognitívnu, sociálnu a motorickú stimuláciu.
Zdá sa, že táto skutočnosť nezvyšuje neurogenézu, ale zvyšuje prežitie hipokampálnych buniek u hlodavcov a ich úroveň špecializácie..
Ukázalo sa však, že okrem prežitia týchto buniek u dospelých myší sa preukázalo, že iba dobrovoľná fyzická aktivita zvyšuje neurogenézu.
Ak považujeme obohatené prostredie za väčšie príležitosti učiť sa, bolo potvrdené, že samotné učenie je rozhodujúce pre hippokampálnu neurogenézu..
- Vzdelávacie úlohy
V štúdii Goulda a kol. Z roku 1999 sa ukázalo, že učenie zvyšuje neurogenézu v hipokampuse. Vyznačovali nové bunky u potkanov a pozorovali, kde idú, pričom robia rôzne učebné úlohy.
Overili teda, že počet regenerovaných neurónov sa v zubnom gýri zdvojnásobil, keď krysy vykonávali učebné úlohy, ktoré sa týkali hipokampu. Kým v aktivitách, na ktorých sa hipokampus nezúčastnil, sa tento nárast nevyskytol.
Toto je potvrdené v iných štúdiách, ako napríklad v štúdiách Shors et al. v roku 2000, alebo ako v publikácii Van Praag et al. (2002), hoci tieto pridávajú, že sa nové bunky vyvíjajú a stávajú sa zrelými funkčnými bunkami podobnými tým, ktoré už existujú v zubnom gyruse.
Pokiaľ ide o vzdelávacie aktivity, v ktorých sa hipokampus zúčastňuje, nachádzame: kondicionovanie blikania, prednostne na jedlo, alebo učenie vesmírnej navigácie.
- Sociálne interakcie
V zaujímavej štúdii Lieberwirth & Wang (2012) sa zistilo, že pozitívne sociálne interakcie (ako napríklad párenie) zvyšujú neurogenézu dospelých v limbickom systéme, zatiaľ čo negatívne interakcie (napríklad izolácia) ju znižujú.
Tieto výsledky však musia byť v protiklade s novými štúdiami, ktoré sa majú potvrdiť.
- Neurotrofické faktory
O látky, ktoré podporujú rast nervov, by boli také látky, ako je BDNF (neurotrofný faktor odvodený z mozgu), CNTF (ciliárny neurotrofný faktor), IGF-1 (rastový faktor podobný inzulínu typu I) alebo VEGF (endotelový rastový faktor cievne).
- neurotransmitery
Existujú určité typy neurotransmiterov, ktoré regulujú bunkovú proliferáciu.
Napríklad GABA, ktorá je inhibičná, reguluje hipokampálnu neurogenézu. Konkrétne to znižuje, ale zároveň zvyšuje integráciu nových neurónov s predchádzajúcimi.
Iný neurotransmiter, glutamát, znižuje regeneráciu neurónov. Tak ako keby ste injektovali látku s opačným účinkom (antagonista), regenerácia sa opäť zvyšuje.
Na druhej strane serotonín zvyšuje neurogenézu v hipokampuse, zatiaľ čo jeho absencia ho redukuje.
- antidepresíva
V štúdii Malberga a kol. (2000) sa ukázalo, že predĺžená expozícia antidepresívam zvyšuje bunkovú proliferáciu v hipokampuse. To sa však dokázalo len u potkanov.
Faktory, ktoré inhibujú regeneráciu neurónov u dospelých
- stres
Početné štúdie ukazujú, že zvýšenie stresu spôsobuje významné zníženie neuronálnej regenerácie hipokampu.
Okrem toho, ak je stres chronický, znižuje tak neurogenézu, ako aj prežitie týchto buniek.
- steroid
Kortikosteroidy, ako sú glukokortikoidy, ktoré sa uvoľňujú počas stresovej reakcie, spôsobujú pokles hipokampálnej neurogenézy. Opak nastáva, ak sú hladiny tejto látky znížené.
Niečo podobné sa deje s gonádovými steroidmi. V skutočnosti sa u žien neuronálna proliferácia mení v závislosti od hladín steroidov v každej fáze hormonálneho cyklu.
Pri podávaní estrogénovým ženám počas menej ako 4 hodín sa zvyšuje proliferácia neurónov. Ak však podávanie pokračuje až do 48 hodín, táto proliferácia je potlačená.
- Sociálna izolácia
Zdá sa, že sociálne zlyhanie, ako je izolácia, znižuje regeneráciu neurónov a prežitie u zvierat, ako sú opice, myši, potkany a ženy..
- Zneužívanie drog
Bolo preukázané zníženie neurogenézy a prežitia buniek v dôsledku chronického užívania alkoholu, kokaínu, extázy, nikotínu a opioidov..
referencie
- Eriksson, P.T., Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, A.M., Nordborg, C., Peterson, D.A. & Gage, F.H. (1998). Neurogenéza v hipokampe dospelého človeka. 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). Neurogenéza v striatum dospelého ľudského mozgu. Cell, 1072.
- Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, T.J. (1999). Učenie zvyšuje neurogenézu dospelých v hipokampálnej formácii. Nature Neuroscience, 2, 260 - 265.
- Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Sociálne prostredie a neurogenéza v mozgu dospelého cicavca. Predné Hum. Neurosci., 6, str. 1-19.
- Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Hippokampálna dospelá neurogenéza: Jej regulácia a potenciálna úloha v priestorovom učení a pamäti. Brain Research, 1644: 127-140.
- Malberg J.E., Eisch A.J., Nestler E.J., Duman R.S. (2000). Chronická antidepresívna liečba zvyšuje neurogenézu v hipokampe dospelých potkanov. J. Neurosci., 20, str. 9104-9110.
- Shors, T. J., Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Neurogenéza u dospelých sa podieľa na tvorbe stopových pamätí. Nature, 410 (6826), 372.
- Van Praag H., Schinder A.F., Christie B.R., Toni N., Palmer T.D., Gage F.H. (2002). Funkčná neurogenéza v dospelých hipokampe. Nature; 415 (6875): 1030-4.
- Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Dôkazy o neurogenéze dospelých u primátov a človeka. Výskum buniek a tkanív, (1), 17.