РЕГЕНЕРУЮТЬ НЕЙРОНИ? - НЕЙРОПСИХОЛОГІЯ - 2024

Регенерують нейрони? Завжди вважалося, що ні. Здається, що більшість наших нейронів народжуються, коли ми ще в утробі матері, і з плином часу вони не розмножуються, але потроху гинуть.

Однак це не викликало занепокоєння у звичайних ситуаціях. Як правило, щодня щодня втрачається велика кількість нейронів, те, що починає бути патологічним, - це надмірна втрата, подібна до тієї, що відбувається при деменції.

Але втрата нейронів, яка вважається нормальною, не впливає на наші пізнавальні здібності. Насправді нейрони постійно реорганізовують свої зв’язки, щоб завжди зміцнювати найкорисніше в усі часи і відкидати марне.

Але що робити, якщо я сказав вам, що знайдено докази того, що нейрони регенеруються? Чи знаєте ви, що є певні ділянки нашого мозку, в яких ці клітини розмножуються, навіть якщо ми дорослі?

Регенерація нейронів у гіпокампі

Виявляється, у більшості ссавців нейрони регенеруються в гіпокампі та нюховій цибулині. Гіпокамп важливий для навчання, пам’яті та просторової орієнтації, тоді як нюхова цибулина має сенс інформації, яку захоплює наш запах.

Це має сенс, оскільки пояснення, яке дається мозку, що виробляє нові нейрони, полягає в тому, що йому потрібно підтримувати набір клітин із специфічними властивостями, але вони тривають обмежений час. Крім того, вони є важливими, оскільки вони спеціалізовані для проведення дуже специфічної нейронної обробки.

Мабуть, численні дослідження стверджують, що нейрони народжуються в частині бічного шлуночка і потім мігрують до нюхової цибулини. Там вони інтегруватимуться з існуючими клітинами і братимуть участь у нюховій пам’яті та в кондиціонуванні страху через запах.

Вони також можуть мігрувати до зубчастої звивини гіпокампу, набуваючи важливої ​​ролі у просторовому навчанні та пам’яті контекстних ключів.

Люди відрізняються від інших ссавців тим, що вони не мають регенерації в нюховій цибулині. Однак було показано, що така регенерація відбувається в гіпокампі. Схоже, це пояснює, чому ми не так залежні від запаху, як інші тварини, тоді як у нас є вищий ступінь когнітивної адаптації.

До 1998 року вже було відомо, що нейрогенез (народження нових нейронів) існує у дорослих гризунів та мавп. А як же люди?

У тому році Ерікссон та його команда першими показали, що регенерація нейронів відбувається в гіпокампі людини. Вони використовували післясмертну тканину мозку людини, доводячи, що нейрони відтворюються протягом життя в зубчастій звивині.

Так, клітини гіпокампа мають річну швидкість обороту 1,75%. Однак нейрогенез людини в корі головного мозку відбувається лише в нашому ранньому розвитку і не підтримується в дорослому віці.

Регенерація нейронів у смузі

Смугасте ядро ​​(смугастий)

У 2014 році група вчених з Інституту Каролінської виявила, що нейрогенез існує в мозку дорослих людей.

Ці дослідники виявили нейробласти у стінці нашого бічного шлуночка. Можна сказати, що нейробласти - це примітивні клітини, які ще не розвинулися, і в майбутньому вони будуть диференціюватися в нейрони або гліальні клітини.

Але це ще не все, вони також виявили, що ці нейробласти ростуть та інтегруються в сусідній район: стриатум. Ця частина нашого мозку необхідна для контролю наших рухів, і пошкодження в цьому місці можуть призвести до рухових змін, таких як тремор та тики.

Насправді ті ж автори виявили, що при хворобі Хантінгтона, де виникає руховий дефіцит, навряд чи будь-який нейрон регенерується в смузі. Також на запущених 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, кора піріформ і лімбічні структури, такі як мигдалина, гіпоталамус або преоптична область. Останні відіграють істотну роль у соціальній поведінці.

Однак є дослідники, які отримали суперечливі результати або застосували неточні методи, які змогли змінити результати. Тому для підтвердження цих висновків необхідні подальші дослідження.

З іншого боку, слід зазначити, що важко вивчити регенерацію нейронів у людини через існуючі етичні межі. З цієї причини в галузі тварин є більше досягнень.

Однак була розроблена неінвазивна методика під назвою магнітно-резонансна спектроскопія, яка дозволяє дослідити існування клітин-попередників у мозку живого людини.

Можна сподіватися, що в майбутньому ці методики можуть бути вдосконалені, щоб дізнатися більше про нейрогенез у дорослих людей.

Фактори, що підсилюють регенерацію нейронів у дорослих

- Збагачене середовище та фізичні навантаження

Здається, що більш складне середовище збільшує можливість жити досвідом і виробляє сенсорне, когнітивне, соціальне та рухове стимулювання.

Цей конкретний факт, схоже, не збільшує нейрогенез, але він збільшує виживання клітин гіпокампа у гризунів та рівень їх спеціалізації.

Однак показано, що лише добровільне фізичне навантаження збільшує нейрогенез, крім виживання цих клітин у дорослих мишей.

Якщо ми розглядаємо збагачене середовище як більші можливості для навчання, було підтверджено, що саме навчання є визначальним у нейрогенезі гіпокампи.

- Завдання з навчання

У дослідженні, проведеному в 1999 році Гулдом та ін., Було показано, що навчання посилює нейрогенез у гіпокампі. Вони позначили нові клітини щурів і спостерігали, куди вони йдуть, виконуючи різні навчальні завдання.

Таким чином, вони перевірили, що кількість регенерованих нейронів подвоїлася в зубчастій звивині, коли щури виконували навчальні завдання, що стосувались гіпокампу. Хоча в заходах, в яких гіппокамп не брав участі, цього збільшення не відбулося.

Це підтверджується в інших дослідженнях, таких як Shors et al. у 2000 р. або подібне до Van Praag et al. (2002), хоча вони додають, що нові клітини розвиваються і стають функціональними зрілими клітинами, аналогічними тим, які вже існують у зубчастій звивині.

Щодо навчальних занять, в яких бере участь гіпокамп, ми виявляємо: моргання кондиціонером, перевагу їжі або вивчення просторової навігації.

- Соціальна взаємодія

В цікавому дослідженні Lieberwirth & Wang (2012) було встановлено, що позитивні соціальні взаємодії (такі як спаровування) посилюють нейрогенез дорослої людини в лімбічній системі, тоді як негативні взаємодії (такі як ізоляція) знижують її.

Однак ці результати повинні бути протиставлені новим дослідженням, які повинні бути підтверджені.

- Нейротрофні фактори

Або такими речовинами, які сприяють зростанню нервів, будуть такі, як BDNF (нейротрофічний фактор мозку), CNTF (циліарний нейротрофний фактор), IGF-1 (інсуліноподібний фактор росту I типу) або VEGF (ендотеліальний фактор росту) судинний).

- нейромедіатори

Існують певні типи нейромедіаторів, які регулюють проліферацію клітин.

Наприклад, ГАМК, який є інгібіторним, регулює нейрогенез гіпокампа. Більш конкретно, це зменшує його, але одночасно збільшує інтеграцію нових нейронів зі старими.

Ще один нейромедіатор, глутамат, уповільнює регенерацію нейронів. Наче вводиться речовина з протилежним ефектом (антагоніст), регенерація знову посилюється.

З іншого боку, серотонін збільшує нейрогенез у гіпокампі, тоді як його відсутність зменшує його.

- Антидепресанти

У дослідженні Malberg et al. (2000) показали, що тривалий вплив антидепресантів збільшує проліферацію клітин у гіпокампі. Однак це було виявлено лише у щурів.

Фактори, що гальмують регенерацію нейронів у дорослих

- Стрес

Численні дослідження показують, що збільшення стресу призводить до значного зниження регенерації нейронів гіпокампу.

Крім того, якщо стрес є хронічним, він знижує як нейрогенез, так і виживання цих клітин.

- Стероїди

Кортикостероїди, такі як глюкокортикоїди, які вивільняються під час стресової реакції, призводять до зниження нейрогенезу гіпокампа. Навпаки відбувається, якщо рівні цієї речовини знижуються.

Щось подібне відбувається із гональними стероїдами. Насправді у жінок проліферація нейронів змінюється залежно від рівнів стероїдів, існуючих у кожній фазі гормонального циклу.

Якщо естрогени вводяться жінкам менше 4 годин, проліферація нейронів збільшується. Однак якщо введення триває до 48 годин, ця проліферація пригнічується.

- Соціальна ізоляція

Виявляється, що соціальна недостатність, як ізоляція, зменшує регенерацію та виживання нейронів у тварин, таких як мавпи, миші, щури та землерийки.

- Зловживання наркотиками

Продемонстровано зниження нейрогенезу та виживання клітин завдяки хронічному вживанню алкоголю, кокаїну, екстазі, нікотину та опіоїдів.

Список літератури

1. Eriksson, PT, Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, AM, Nordborg, C., Peterson, DA & Gage, FH (1998). Нейрогенез у гіпокампі дорослої людини. Медицина природи, 4, 1313-1317.
2. Ernst, AA, Alkass, KA, Bernard, SA, Salehpour, MA, Perl, SA, Tisdale, JA, та… Uppsala universitet, TO (2014). Нейрогенез в смузі мозку людини дорослої людини. Клітина, 1072.
3. Гулд, Е., Бейлін, А., Танапат, П., Ривз, А. і Шорс, TJ (1999). Навчання посилює нейрогенез у дорослих у формуванні гіпокампа. Нейрознавство природи, 2, 260-265.
4. Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Соціальне середовище та нейрогенез у мозку дорослого ссавця. Передній гум. Neurosci., 6, с. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Нейрогенез гіпокампи у дорослих: його регуляція та потенційна роль у просторовому навчанні та пам'яті. Мозкові дослідження, 1644: 127-140.
6. Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, Duman RS (2000). Лікування хронічного антидепресанту посилює нейрогенез у гіпокампу дорослих щурів. J. Neurosci., 20, с. 9104-9110.
7. Shors, TJ, Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Нейрогенез у дорослої людини бере участь у формуванні слідових спогадів. Природа, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder AF, Christie BR, Toni N., Palmer TD, Gage FH (2002). Функціональний нейрогенез у гіпокампі дорослого. Природа; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Докази нейрогенезу у дорослих у приматів, а також у людини. Дослідження клітин і тканин, (1), 17.