Zdieľam:
Čo je neurogenéza?
neurogeneze je zrod nových neurónov z kmeňových buniek a progenitorových buniek. Vyskytuje sa počas embryonálneho vývoja, keď sa vytvára nervový systém. Nedávne dôkazy ukázali, že neurogenéza pokračuje u dospelých primátov a ľudí.
Neuróny sú funkčnými zložkami nervového systému a sú zodpovedné za spracovanie a prenos informácií (Zhao, 2008).
Na rozdiel od toho, čo bolo dávno povedané, dospelý nervový systém môže vytvárať nové neuróny, to znamená, že má určitú schopnosť regenerácie. Nová produkcia neurónov sa teda neobmedzuje len na embryonálny a neonatálny život.
Všetky cicavce majú bunky, ktoré sa replikujú v mnohých orgánoch av niektorých prípadoch, najmä v krvi, v koži av čreve, existujú kmeňové bunky počas života, čo prispieva k rýchlej náhrade buniek (Gage, 2002). ). Napríklad črevo úplne regeneruje svoje bunky každých 10,7 rokov.
Ale regenerácia nervového systému, konkrétne mozgu, je oveľa obmedzenejšia, ale to neznamená, že neexistuje.
Charakteristika neurogenézy
Hmyz, ryby a obojživelníky môžu replikovať neurónové bunky počas života. Výnimkou z tohto pravidla samo-opravy a kontinuálneho rastu bol mozog cicavcov a miechy.
V súčasnosti vieme, že toto akceptované obmedzenie nie je dlhé obdobie, pretože existujú dve dobre diferencované oblasti mozgu, zubný gyrus tvorby hipokampu a subventrikulárna zóna a jeho premietanie cez rastrálnu migračnú dráhu do čuchovej banky, ktorá môže generovať nové neuróny počas života (Gage, 2002).
Preto sú v priebehu života v mozgu dospelého jedinca nervové kmeňové bunky, ktoré môžu obnovovať a viesť k vzniku nových neurónov, astrocytov a oligodendrocytov, ako je to v rozvíjajúcom sa mozgu..
V týchto dvoch oblastiach mozgu dospelého cicavca (dentálny gyrus a subventrikulárna zóna) sú bunky s mitotickou aktivitou, ktoré možno rozdeliť do dvoch skupín (Arias-Carrión, 2007):
- Kmeňové bunky alebo kmene ktoré sú schopné sa neobmedzene deliť a diferencovať na rôzne typy špecializovaných buniek, pričom bunkový cyklus je dlhší ako 28 dní.
- Neurálne progenitorové bunky, s 12-hodinovým bunkovým cyklom, ktorý je nervovými bunkami s obmedzenejšou kapacitou pre samoobnovenie a expanziu, as potenciálom diferencovať sa na niekoľko typov neurónov. Neuronálne progenitory a gliálne progenitory by boli bunky, ktoré sa zaviazali diferencovať iba neuróny, respektíve gliu. Neuronálne progenitory určené pre konkrétny typ neurónu by mohli byť ideálnym substitučným nástrojom na liečbu poraneného CNS.
Regulácia neurogenézy v dospelom mozgu
Neurogenéza v dospelom mozgu je regulovaná pozitívne alebo negatívne rôznymi mechanizmami. Okrem toho sa na uvedenej regulácii podieľajú interné a externé faktory.
Medzi interné faktory patrí expresia génov, molekúl, rastových faktorov, hormónov a neurotransmiterov; Vek je ďalším vnútorným faktorom podieľajúcim sa na neurogenéze. Medzi vonkajšími faktormi možno spomenúť environmentálne a farmakologické stimuly (Arias-Carrión, 2007).
Vnútorné faktory
Genetická a molekulárna
Medzi genetickými faktormi, ktoré indukujú neurogenézu a embryonálnu morfogenézu, možno spomenúť génovú expresiu. Tieto gény sa tiež podieľajú na regulácii bunkovej proliferácie a diferenciácie v neurogénnych oblastiach dospelého mozgu.
Niektoré z týchto génov sú exprimované v rôznych stupňoch v zárodočných oblastiach dospelého mozgu ako reakcia na podnety alebo poranenia v uvedenej oblasti..
Rastové faktory
Expresia rôznych rastových faktorov, ako je napríklad neurotrofický faktorový derivát mozgu (BDNF), ktorý sa podieľa na regulácii bunkového osudu, môže určiť veľkosť neurónovej alebo gliálnej populácie, a to ako vo vývoji mozgu, tak v mozgu dospelých jedincov..
Tieto faktory sú nadmerne exprimované v rôznych neurodegeneratívnych modeloch, ako je Alzheimerova choroba alebo Parkinsonova choroba, kde sa zúčastňujú ako ochranné faktory poškodenia neurónov alebo ako indukujúce faktory počas generovania a diferenciácie nových buniek, ktoré nahrádzajú poranené bunky (Arias- Carrión, 2007).
V tejto súvislosti sa ukázalo, že intracerebroventrikulárne podávanie neurotrofického faktora odvodeného od mozgu (BDNF) zvyšuje neurogenézu v čuchovej bulvári a hipokampuse..
Môžeme teda konštatovať, že tieto rastové faktory stimulujú neurogenézu v dospelom mozgu.
neurotransmitery
Teraz je známe, že rôzne neurotransmitery sa zúčastňujú ako faktory, ktoré regulujú neurogenézu v dospelom mozgu. Medzi najviac študované patrí glutamát, serotonín (5-HT), noradrenalín a dopamín.
Glutamát sa považuje za najdôležitejší neurotransmiter pre funkciu mozgu. Je známe, že reguluje neurogenézu v hipokampe dospelých zvierat.
Účasť 5-HT na neurogenéze bola preukázaná v niekoľkých štúdiách, takže inhibícia jeho syntézy umožnila pozorovať zníženie rýchlosti proliferácie v hipokampuse aj v subventrikulárnej zóne (ZSV) potkanov..
Noradrenergný systém je iný, ktorý sa podieľa na neurogenéze v dospelom mozgu. Ukázalo sa, že inhibíciou uvoľňovania noradrenalínu sa bunková proliferácia v hipokampuse znižuje..
Nakoniec, dopamín je ďalším dôležitým neurotransmiterom, ktorý sa podieľa na regulácii neurogenézy ako v ZSV, tak v hipokampe dospelého mozgu. Experimentálne sa preukázalo, že pokles dopamínu znižuje tvorbu nových neurónov, a to tak v SVZ, ako aj v dentálnom gýrii hipokampu..
hormóny
Niektoré štúdie ukazujú, že ovariálne steroidy, rovnako ako endogénne estrogény, majú stimulačný účinok na bunkovú proliferáciu. Avšak adrenálne steroidy, ako sú kortikosteroidy, potláčajú proliferáciu buniek v oblastiach, ako je zubný gyrus hipokampu.
Štúdia na potkanoch ukázala, že rýchlosť neurogenézy sa zvyšuje o 65% počas tehotenstva a dosahuje svoj maximálny vrchol tesne pred pôrodom, čo sa zhoduje s hladinami prolaktínu (Arias-Carrión, 2007)..
vek
Je známe, že vek je jedným z najdôležitejších vnútorných faktorov regulácie neurogenézy v mozgu.
Neurogenéza vo vyvíjajúcom sa mozgu je veľmi vysoká, ale keď dosiahneme dospelosť a starneme sa, drasticky klesá, hoci úplne nezmizne..
Vonkajšie faktory
ekologický
Neurogenéza nepredstavuje statický biologický proces, pretože jeho rýchlosť je premenlivá a závisí od prostredia. Je známe, že fyzická aktivita, obohatené prostredie, energetické obmedzenie a modulácia neuronálnej aktivity, okrem iných faktorov, pôsobia ako pozitívne regulátory neurogenézy..
Zvieratá, ktoré žijú v obohatenom prostredí, majú zvýšenie neurogenézy v zubnom gýrii. Avšak u zvierat, ktoré žijú v stresových podmienkach alebo v slabo obohatenom prostredí, sa neurogenéza v tejto oblasti znižuje alebo je úplne inhibovaná.
Okrem toho zmeny v osi hypotalamus-hypofýza-nadobličky, vyvolané pretrvávajúcimi stresovými situáciami počas vývoja, znižujú tvorbu nových buniek v zubnom gýri. Je teda známe, že bunková proliferácia v dentálnom gyruse klesá v dôsledku účinku glukokortikoidov, ktoré sa uvoľňujú v reakcii na stres..
Týmto spôsobom sa pozorovalo, ako dobrovoľné cvičenie a obohatenie životného prostredia zlepšujú výkonnosť mladých a starých myší vo vodnom bludisku Morris (úloha testovať hipokampálne a pamäťovo závislé učenie) (Arias-Carrión , 2007).
Bolo tiež pozorované, ako môže byť neurogenéza modulovaná sociálnym stavom zvierat a je pravdepodobne sprostredkovaná molekulami, ako je neurotrofický faktor odvodený z vyššie uvedeného mozgu (Zhao, 2008).
Nakoniec, skúsenosti, ktoré sú spojené so zlepšením kognitívnych funkcií, tak pravdepodobne robia stimuláciou neurónovej siete hipokampu..
V skutočnosti je hipokampálne závislé učenie jedným z hlavných regulátorov neurogenézy (štúdia). Hippocampus je zodpovedný za vytváranie nových spomienok, deklaratívnu pamäť a epizodickú a priestorovú pamäť. Je teda veľmi dôležité, aby sa v tejto oblasti mozgu šírila nová neurónová skupina.
Akonáhle je vysvetlené, čo je neurogenéza a podľa akých faktorov je regulovaná, môžete sa pýtať sami seba, či sa dá niečo urobiť, aby sa zabránilo poklesu neurogenézy charakteristickej starnutím a aby sa stimulovalo vytváranie nových neurónov. Je to váš šťastný deň, pretože odpoveď je áno. Tu je niekoľko tipov, ako to dosiahnuť.
Ako neurogenéza právomoci?
robiť cvičenia!
Zníženiu neurogenézy spôsobenej starnutím možno predísť alebo zvrátiť fyzickým cvičením. V skutočnosti, ako poznamenali Van Praag a kolegovia (2005), starší dospelí, ktorí cvičili počas celého života, mali menšie straty mozgového tkaniva ako sediaci jedinci. Na druhej strane starší ľudia v dobrom fyzickom stave majú lepšie výsledky v kognitívnych testoch ako ich sediaci kolegovia (štúdia).
Každé cvičenie je dobré, ale najmä bolo pozorované, ako beh zvyšuje zvýšenie bunkovej proliferácie v SGZ (Zhao, 2008).
Nájdite obohatené prostredie!
Neurogenéza u dospelých je dynamicky regulovaná mnohými fyziologickými stimulmi. Napríklad u dospelého SGZ fyzické cvičenie zvyšuje proliferáciu buniek, ako sme už predtým komentovali, zatiaľ čo obohatené prostredie podporuje prežitie nových neurónov (Ming, 2011) (štúdia).
Čítanie, učenie sa novým zručnostiam, stretávanie sa s novými ľuďmi, hry a úlohy, ktoré si vyžadujú myslenie, záľuby, cestovanie alebo skúsenosti, ako napríklad mať deti (Áno, mať deti zvyšuje neurogenézu u matiek aj otcov), medzi mnohými ďalšími sú aktivity, ktoré predstavujú výzvu pre našu kogníciu s následnou mozgovou plasticitou a novou produkciou neurónov.
Vyhnite sa chronickému stresu!
Stres je akútna a adaptívna reakcia na životné prostredie, ktorá nám mnohokrát pomáha riešiť problémy a uniknúť pred možnými nebezpečenstvami, ale dnes náš spôsob života plný práce a starostí z nás robí neustálu a chronickú úroveň stresu. , že ďaleko od prispôsobivosti môže spôsobiť vážne fyzické a psychické problémy.
Ukázalo sa, že tento chronický stres a jeho následné vysoké hladiny hormónov nadobličiek, ako je kortizol, spôsobujú smrť neurónov a supresiu neurogenézy (štúdia)..
Preto sa vyvarujte stresu alternatívami, ako je jóga, relaxácia, dobrý odpočinok a hygiena spánku, ktoré by zabránili tejto obávanej smrti neurónov spôsobenej chronickým stresom..
Jedzte dobre! Menej je viac!
Jedlo nie je menej dôležité. Ukázalo sa, že kalorické obmedzenie, prerušované hladovanie a diéta s vysokým obsahom polyfenolov a polynenasýtených mastných kyselín môže byť prínosom pre kogníciu, náladu, starnutie a Alzheimerovu chorobu. So špeciálnou pozornosťou pri zlepšovaní štrukturálnej a funkčnej plasticity v hipokampuse, zvýšenie expresie neurotrofických faktorov, synaptickej funkcie a neurogenézy dospelých (štúdia).
To neznamená, že nejete, alebo že idete na diétu, ale že to nie je dobré jesť, kým nenaplníte alebo nejete spracované potraviny. Jedzte zdravo a striedmo.
Polyfenoly sa nachádzajú v potravinách, ako sú hroznové semená, jablká, kakao, ovocie, ako sú marhule, čerešne, čerešne, brusnice, granátové jablká atď., A v nápojoch, ako je červené víno. Sú tiež prítomné v orechoch, škorici, zelenom čaji a čokoláde (tmavá čokoláda nie v mliečnej čokoláde).
Polynenasýtené mastné kyseliny (PUFA) sú prítomné v mastných rybách (modré ryby) a rybích a morských olejoch, ako aj v olejoch zo semien a zelenej listovej zelenine..
Ste teda ochotní dať tieto tipy do praxe, aby vaša neurogenéza trochu posilnila??
referencie
- Gage, F. H. (2002). Neurogenéza v dospelom mozgu. The Journal of Neuroscience, 22(3), 612-613.
- Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenéza v dospelom mozgu. Journal of Neurology, 44(9), 541-550.
- Zhao, C., Deng, W. & Gage, F. H. (2008). Mechanizmy a funkčné dôsledky neurogenézy u dospelých. Cell, 132(4), 645-660.
- Deng, W., Aimone, J. B. & Gage, F. H. (2010). Nové neuróny a nové spomienky: ako ovplyvňuje hippocampálna dospelá neurogenéza učenie a pamäť? Nature Reviews Neuroscience, 11, 339-350.
- Van Praag, H., Shubert, T., Zhao, C. & Gage, F. H. (2005). Cvičenie posilňuje učenie a hippokampálnu neurogenézu vo veku Myši. JNeurosci: The Journal of Neuroscience, 25(38), 8680-8685.
- Ming, G. L. & Song, H. (2011). Neurogenéza dospelých v mozgu cicavcov: významné odpovede a dôležité otázky. Neuron, 70(4), 687-702.
- De Celis, M. F. R., Bornstein, S. R., Androutsellis-Theotokis, Andoniadou, C. L. a kol. (2016). Účinky stresu na mozgové a nadobličkové kmeňové bunky. Molekulárna psychiatria, 21, 590-593.
- Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Účinky diéty na mozgovú plasticitu v štúdiách na zvieratách a ľuďoch: Mind the Gap. Neural Plasticity, 2014, 1-32.