Vai neironi atjaunojas?

Vai neironi atjaunojas? Tā vienmēr ir bijusi doma. Šķiet, ka lielākā daļa no mūsu neironiem piedzimst, kad mēs joprojām esam mūsu mātes dzemdē, un ar laika gaitā viņi neatkārtojas, bet mazliet mazliet mirst.

Tomēr parastās situācijās tas nav radījis bažas. Katru dienu ir bieži zaudēt dāsnu neironu daudzumu, kas sāk būt patoloģisks, ir pārmērīgs zaudējums, piemēram, tas, kas notiek demencē..

Bet neironu zudums, kas tiek uzskatīts par normālu, neietekmē mūsu kognitīvās spējas. Faktiski neironi nepārtraukti reorganizē savus savienojumus, lai vienmēr vienmēr nodrošinātu visnoderīgāko un neizmantotos.

Bet, kas notiks, ja es jums teicu, ka ir konstatēts, ka neironi atjaunojas? Vai jūs zināt, ka ir dažas mūsu smadzeņu zonas, kurās šīs šūnas vairojas, pat ja mēs esam pieaugušie?

Hipokampusa neironu reģenerācija

Šķiet, ka vairumā zīdītāju neironi tiek atjaunoti hippokampā un ožas spuldzē. Hipokamps ir būtisks priekšnoteikums mācībām, atmiņai un telpiskai orientācijai, bet ožas spuldze sniedz nozīmi informācijai, kas atspoguļo mūsu smaržas izjūtu.

Tas ir jēga, jo mūsu smadzenes, kas ražo jaunus neironus, skaidrojums ir tāds, ka tam ir nepieciešams saglabāt noteiktu šūnu kopumu ar specifiskām īpašībām, bet tie ir ierobežoti. Turklāt tās ir būtiskas, jo tās ir specializētas veikt ļoti specifisku neironu apstrādi.

Acīmredzot, daudzi pētījumi apgalvo, ka neironi ir dzimuši sānu kambara daļā un pēc tam migrē uz ožas spuldzi. Tur viņi integrēsies ar esošajām šūnām un piedalīsies ožas atmiņā un bailes kondicionēšanā ar smaržu.

Viņi var arī migrēt uz hipokampusa dentāta girusu, iegūstot nozīmīgu lomu telpiskās mācīšanās un kontekstuālo signālu atsaukšanas procesā..

Cilvēki atšķiras no citiem zīdītājiem, jo ​​tiem nav reģenerācijas ožas spuldzē. Tomēr ir pierādīts, ka šī reģenerācija notiek hipokampā. Šķiet, ka izskaidro, kāpēc mēs neesam tik atkarīgi no smaržas kā citiem dzīvniekiem, kamēr mums ir lielāka kognitīvā adaptācija.

Pirms 1998. gada jau bija zināms, ka grauzējiem un pieaugušajiem pērtiķiem ir neirogenēze (jaunu neironu dzimšana). Bet, un cilvēkiem?

Tajā gadā Eriksons un viņa komanda pirmo reizi parādīja, ka neironu reģenerācija notiek cilvēka hipokampā. Viņi izmantoja pēcdzemdību cilvēka smadzeņu audus, pierādot, ka visā dzīves laikā neironi vairojas gēros zarnās.

Tādējādi hipokampu šūnu ikgadējais atjaunošanās līmenis ir 1,75%..

Tomēr cilvēka neirogenēze smadzeņu garozā notiek tikai mūsu agrīnajā attīstībā un nepaliek pieauguša cilvēka vecumā.

Neironu atjaunošanās striatumā

2014. gadā Karolinskas institūta zinātnieku grupa atklāja, ka pieaugušo cilvēku smadzenēs ir neirogēze.

Šie pētnieki atrada neiroblastus mūsu sānu kambara sienā. Mēs varam teikt, ka neiroblasti ir primitīvas šūnas, kas vēl nav attīstījušās, un ka nākotnē tās atšķirsies no neironiem vai glielu šūnām..

Bet tas vēl nav viss, viņi arī konstatēja, ka šie neiroblasti aug un integrējas tuvējā apvidū: šķērsotajā kodolā. Šī mūsu smadzeņu daļa ir būtiska, lai kontrolētu mūsu kustības, un bojājumi šajā vietā radītu tādus mehāniskus pārveidojumus kā trīce un tics.

Faktiski tie paši autori atklāja, ka Huntingtona slimībā, kur ir motoru deficīts, neironi stiatumā gandrīz netiek atjaunoti. Turklāt slimības progresīvajos posmos reģenerācija pilnībā apstājas.

Reģenerācija citās smadzeņu zonās

Ir autori, kas ir konstatējuši pieaugušo neironu reģenerāciju citās netradicionālās jomās, piemēram, neocortex, piriformas garozas un limbiskās struktūras, piemēram, amygdala, hipotalāmu vai preoptisko zonu. Pēdējām ir būtiska loma sociālajā uzvedībā.

Tomēr ir pētnieki, kuri ir ieguvuši pretrunīgus rezultātus vai ir lietojuši neprecīzas metodes, kuras ir spējušas mainīt rezultātus. Tādēļ ir nepieciešams turpināt izmeklēšanu, lai apstiprinātu šos konstatējumus.

No otras puses, ir nepieciešams pieminēt, ka ir grūti pētīt neironu reģenerāciju ar esošajiem ētikas ierobežojumiem. Šī iemesla dēļ dzīvnieku jomā ir vairāk sasniegumu.

Tomēr ir izstrādāta neinvazīva tehnika, ko sauc par magnētiskās rezonanses spektroskopiju, kas var izpētīt cilmes šūnu esamību cilvēka smadzenēs..

Cerams, ka nākotnē šīs metodes var pilnveidot, lai uzzinātu vairāk par neirogēzi pieaugušajiem cilvēkiem.

Faktori, kas uzlabo neironu atjaunošanos pieaugušajiem

- Bagātināta vide un fiziskā aktivitāte

Šķiet, ka sarežģītāka vide palielina iespēju dzīvot pieredzē un rada sensoru, kognitīvo, sociālo un motorisko stimulāciju.

Šķiet, ka šis fakts nepalielina neirogenitāti, bet tas palielina hipokampu šūnu izdzīvošanu grauzējiem un to specializācijas līmeni..

Tomēr ir pierādīts, ka tikai brīvprātīgā fiziskā aktivitāte palielina neirogēzi, papildus šo šūnu izdzīvošanai pieaugušo pelēm.

Ja mēs uzskatām bagātināto vidi par lielākām mācīšanās iespējām, ir apstiprināts, ka mācīšanās pati par sevi ir izšķiroša hippokampālā neirogenēzē..

- Mācīšanās uzdevumi

1999. gada pētījumā, ko veica Gould et al, tika pierādīts, ka mācīšanās uzlabo hippokampusa neirģenēzi. Viņi iezīmēja jaunās šūnas žurkām un novēroja, kur viņi dodas, veicot dažādus mācību uzdevumus.

Tādējādi viņi pārbaudīja, ka atjaunoto neironu skaits dubultojās zobu gyrus, kad žurkas veica mācīšanās uzdevumus, kas bija saistīti ar hipokampu. Lai gan aktivitātēs, kurās hipokamps nepiedalījās, šis pieaugums nenotika.

To apstiprina citi pētījumi, piemēram, Shors et al. 2000. gadā vai kā Van Praag et al. (2002), lai gan tie piebilst, ka jaunās šūnas attīstās un kļūst par nobriedušām funkcionālām šūnām, kas ir līdzīgas tām, kas jau ir dentāta gyrusā..

Attiecībā uz mācību aktivitātēm, kurās ir iesaistīts hipokamps, mēs atrodam: mirgošanas kondicionēšanu, vēlams uz ēdienu, vai kosmosa navigācijas apguvi..

- Sociālā mijiedarbība

Interesantajā pētījumā, ko veica Lieberwirth & Wang (2012), tika konstatēts, ka pozitīva sociālā mijiedarbība (piemēram, pārošanās) palielina pieaugušo neirģenēzi limbiskajā sistēmā, bet negatīvā mijiedarbība (piemēram, izolācija) to samazina.

Tomēr šie rezultāti ir jāsaskaņo ar jauniem pētījumiem.

- Neirotrofiskie faktori

O vielas, kas veicina nervu augšanu, būtu tādas, kā BDNF (neirotrofiskais faktors, kas iegūts no smadzenēm), CNTF (ciliariskais neirotrofiskais faktors), IGF-1 (insulīna tipa augšanas faktora tips I) vai VEGF (endotēlija augšanas faktors). asinsvadu sistēma).

- Neirotransmiteri

Ir zināmi neirotransmiteru veidi, kas regulē šūnu proliferāciju.

Piemēram, GABA, kas ir inhibējošs, regulē hipokampu neirogenēzi. Konkrētāk, tas samazina to, bet vienlaikus palielina jaunu neironu integrāciju ar iepriekšējiem.

Vēl viens neirotransmiters, glutamāts, samazina neironu reģenerāciju. Tāpat kā injicējot vielu ar pretēju efektu (antagonistu), reģenerācija atkal palielinās.

No otras puses, serotonīns palielina neirogēzi hipokampā, bet tā trūkums to samazina.

- Antidepresanti

Malberg et al. Pētījumā. (2000) ir pierādīts, ka ilgstoša antidepresantu iedarbība palielina šūnu proliferāciju hipokampā. Tomēr tas ir pierādīts tikai žurkām.

Faktori, kas inhibē neironu reģenerāciju pieaugušajiem

- Stress

Daudzi pētījumi liecina, ka stresa palielināšanās būtiski samazina hipokampusa neironu atjaunošanos.

Turklāt, ja stress ir hronisks, tas samazina gan šo šūnu neirģenēzi, gan izdzīvošanu.

- Steroīdi

Kortikosteroīdi, piemēram, glikokortikoīdi, kas izdalās stresa reakcijas laikā, izraisa hipokampālā neirogenēzes samazināšanos. Pretējā gadījumā, ja šīs vielas līmenis ir samazināts.

Kaut kas līdzīgs notiek ar dzimumdziedzeru steroīdiem. Faktiski sievietēm neironu proliferācija atšķiras atkarībā no steroīdu līmeņa katrā hormonālā cikla fāzē.

Ja sievietes lieto estrogēnu mazāk nekā 4 stundas, palielinās neironu proliferācija. Tomēr, ja ievadīšana turpinās līdz 48 stundām, šī proliferācija tiek nomākta.

- Sociālā izolācija

Šķiet, ka sociālā neveiksme, piemēram, izolācija, samazina neironu reģenerāciju un dzīvildzi dzīvniekiem, piemēram, pērtiķiem, pelēm, žurkām un krūmiem.

- Narkotiku lietošana

Ir pierādīta neirogēzes un šūnu izdzīvošanas samazināšanās alkohola, kokaīna, ekstazī, nikotīna un opioīdu hroniskas lietošanas dēļ..

Atsauces

1. Eriksson, P.T., Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, A.M., Nordborg, C., Peterson, D.A. & Gage, F.H. (1998). Neirogenēze pieaugušo cilvēka hipokampā. Nature Medicine, 4, 1313-1317.
2.  Ernsts, A.A., Alkass, K.A., Bernards, S., A., Salehpour, M., A., Perl, S., A., Tisdale, J., A., &, ... Uppsala, universitet, T., O., (2014). Neirogeneze pieaugušo cilvēka smadzenēs. Cell, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, T.J. (1999). Mācīšanās uzlabo pieaugušo neirogēzi hippokampālā. Nature Neuroscience, 2, 260 - 265.
4. Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Sociālā vide un neirogēze pieaugušo zīdītāju smadzenēs. Priekšpuse Hum. Neurosci., 6, pp. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Hipokampas pieaugušo neirogenēze: tās regulēšana un potenciālā loma telpiskajā mācīšanā un atmiņā. Brain Research, 1644: 127-140. 
6. Malberg J.E., Eisch A.J., Nestler E.J., Duman R.S. (2000). Hroniska antidepresanta terapija palielina neirogēzi pieaugušo žurku hipokampā. J. Neurosci., 20, pp. 9104-9110.
7. Shors, T. J., Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., un Gould, E. (2001). Neirogēze pieaugušajiem ir iesaistīta mikroelementu veidošanā. Nature, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder A.F., Christie B.R., Toni N., Palmer T. D., Gage F.H. (2002). Funkcionālā neirogenēze pieaugušo hipokampā. Daba; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Pierādījumi par pieaugušo neirģenēzi primātiem un cilvēkiem. Šūnu un audu izpēte, (1), 17.