Регенерират ли се невроните?

Дали невроните се възстановяват? Винаги се е смятало, че не. Изглежда, че повечето от нашите неврони се раждат, когато все още сме в утробата на майка си, и с течение на времето те не се възпроизвеждат, а умират малко по малко.

Все пак, това не е от значение в нормални условия. Това е обичайно за обилно количество на невроните се губят всеки ден, което започва да се патологична прекомерна загуба е, осъществявани в деменция.

Но загубата на неврони, която се счита за нормална, не засяга нашите познавателни способности. Всъщност, невроните реорганизират своите връзки непрекъснато, за да осигурят винаги най-полезните във всеки един момент и да отхвърлят безполезните.

Но ако ви кажа, че са открити доказателства, че невроните се регенерират? Знаете ли, че има някои области на нашия мозък, в които тези клетки се възпроизвеждат, дори и да сме възрастни?

Регенерация на неврони в хипокампуса

Изглежда, че в повечето бозайници, регенерира неврони в хипокампуса и в обонятелната луковица. Хипоталамусът е от съществено значение за обучението, паметта и пространствена ориентация, а обонятелния дава смисъл на информация, която улавя обонянието.

Това има смисъл, защото обяснението, дадено на нашия мозък, произвеждащо нови неврони, е, че той трябва да поддържа набор от клетки със специфични свойства, но те продължават ограничено време. В допълнение, те са от съществено значение, защото са специализирани за извършване на много специфична невронална обработка.

Очевидно многобройни изследвания твърдят, че невроните се раждат в част от латералния вентрикул и след това мигрират към обонятелната крушка. Там те ще се интегрират със съществуващите клетки и ще участват в паметта на обонянието и в кондиционирането на страха чрез миризмата.

Те могат също да мигрират към зъбния гирус на хипокампуса, придобивайки важна роля в пространственото учене и припомняне на контекстните сигнали..

Човешките същества се различават от другите бозайници по това, че нямат регенерация в обонятелната крушка. Въпреки това е доказано, че тази регенерация настъпва в хипокампуса. Изглежда, че обяснява защо не сме толкова зависими от миризмата, колкото другите животни, докато имаме по-висока степен на когнитивна адаптация..

Преди 1998 г. вече беше известно, че има неврогенеза (раждане на нови неврони) при гризачи и възрастни маймуни. Но и при хората?

През тази година Ериксон и неговият екип първи показаха, че невронната регенерация се случва в човешкия хипокампус. Те са използвали постмортална човешка мозъчна тъкан, доказваща, че през целия живот невроните се размножават в зъбната гируса.

По този начин, хипокампалните клетки имат годишен процент на обновяване от 1.75%.

Въпреки това, човешката неврогенеза в мозъчната кора се среща само в ранното ни развитие и не остава в зряла възраст.

Регенерация на неврони в стриатума

През 2014 г. група учени от института Каролинска откриха, че в мозъка на възрастните хора има неврогенеза.

Тези изследователи установи neuroblasts на стената на нашата странична камера. Можем да кажем, че neuroblasts са примитивни клетки, които все още не са се развили, както и че в бъдеще ще се диференцират в неврони или глиални клетки.

Но това не е всичко, те също така откриха, че тези невробласти растат и се интегрират в близката област: набразденото ядро. Тази част от нашия мозък е от основно значение за контролиране на движенията ни, а увреждането на това място ще доведе до двигателни промени, като тремор и тикове..

В действителност, същите автори са установили, че при болестта на Хънтингтън, в които се срещат моторни дефицити, просто регенерира неврони в стриатума. Освен това, в напреднал стадий на болестта, регенерация ще спре изцяло.

Регенерация в други мозъчни области

Има автори, които са открили възрастни невронални регенерации в други неконвенционални области, като неокортекс, пириформна кора и лимбични структури като амигдалата, хипоталамуса или преоптичната област. Последните имат съществена роля в социалното поведение.

Въпреки това, има изследователи, които са получили противоречиви резултати или са използвали неточни методи, които са успели да променят резултатите. Ето защо е необходимо да се продължи проучването, за да се потвърдят тези констатации.

От друга страна, необходимо е да се спомене, че е сложно да се изследва при хората регенерацията на невроните от съществуващите етични граници. Поради тази причина има повече напредък в областта на животните.

Въпреки това, той е разработен техника, наречена неинвазивно магнитен резонанс може да изследва наличието на прогениторни клетки при живия човешкия мозък.

Надяваме се, че в бъдеще тези техники могат да бъдат усъвършенствани, за да научат повече за неврогенезата при възрастни хора.

Фактори, които повишават невроналната регенерация при възрастни

- Обогатена среда и физическа активност

Изглежда, че една по-сложна среда увеличава възможността за живи преживявания и произвежда сензорна, когнитивна, социална и моторна стимулация.

Този факт не изглежда да повишава неврогенезата, но увеличава преживяемостта на хипокампалните клетки при гризачи и тяхното ниво на специализация..

Оказа се обаче, че само доброволната физическа активност увеличава неврогенезата, в допълнение към оцеляването на тези клетки при възрастни мишки.

Ако разглеждаме обогатената среда като по-големи възможности за учене, се потвърждава, че самото учене е решаващо в хипокампалната неврогенеза..

- Учебни задачи

В едно проучване от 1999 г. на Gould et al е показано, че ученето повишава неврогенезата в хипокампуса. Те маркираха новите клетки в плъхове и наблюдаваха къде отиват докато правят различни учебни задачи.

По този начин те потвърждават, че броят на регенерираните неврони се удвоява в зъбната гируса, когато плъховете извършват учебни задачи, които включват хипокампуса. Докато в дейностите, в които хипокампусът не е участвал, това увеличение не настъпва.

Това е потвърдено и в други проучвания, като тези на Shors et al. през 2000 г., или като този на Van Praag et al. (2002), въпреки че те добавят, че новите клетки се развиват и стават зрели функционални клетки, подобни на вече съществуващите в зъбната извивка.

Що се отнася до учебните дейности, в които участва хипокампусът, ние откриваме: кондициониране на трептенето, за предпочитане към храната, или изучаване на космическата навигация..

- Социални взаимодействия

В едно интересно проучване на Lieberwirth & Wang (2012) беше установено, че положителните социални взаимодействия (като чифтосване) увеличават неврогенезата на възрастните в лимбичната система, докато отрицателните взаимодействия (като изолацията) намаляват.

Тези резултати обаче трябва да се противопоставят на нови изследвания, които да бъдат потвърдени.

- Невротрофични фактори

О вещества, които подпомагат растежа на нервите, са такива като BDNF (невротрофичен фактор, получен от мозъка), CNTF (цилиарния невротрофичен фактор), IGF-1 (инсулиноподобен растежен фактор тип I), или VEGF (ендотелиален растежен фактор) съдова).

- невротрансмитери

Има някои видове невротрансмитери, които регулират клетъчната пролиферация.

Например, GABA, която е инхибиторна, регулира хипокампалната неврогенеза. По-конкретно, тя го намалява, но в същото време увеличава интеграцията на нови неврони с предишните.

Друг невротрансмитер, глутамат, намалява невроналната регенерация. Точно както ако инжектирате вещество с обратен ефект (антагонист), регенерацията се увеличава отново.

От друга страна, серотонинът увеличава неврогенезата в хипокампуса, докато неговото отсъствие го намалява.

- антидепресанти

В едно проучване на Malberg et al. (2000) е доказано, че продължителното излагане на антидепресанти увеличава клетъчната пролиферация в хипокампуса. Това обаче е доказано само при плъхове.

Фактори, които инхибират невроналната регенерация при възрастни

- стрес

Многобройни изследвания показват, че увеличаването на стреса води до значително намаляване на невроналната регенерация на хипокампуса.

Освен това, ако стресът е хроничен, той намалява както неврогенезата, така и оцеляването на тези клетки.

- стероид

Кортикостероиди, като глюкокортикоиди, които се освобождават по време на реакцията на стрес, водят до намаляване на хипокампалната неврогенеза. Обратното се случва, ако нивата на това вещество са намалени.

Нещо подобно се случва с гонадни стероиди. В действителност, при женските невронална пролиферация варира в зависимост от нивата на стероидите във всяка фаза на хормоналния цикъл.

Ако се прилага на женски естроген за по-малко от 4 часа, невроналната пролиферация се увеличава. Обаче, ако прилагането продължава до 48 часа, тази пролиферация се потиска.

- Социална изолация

Изглежда, че социално недостатъчност, като изолация, регенерацията и намалява невронно преживяване в животни, такива като маймуни, мишки, плъхове и земеровки.

- Злоупотреба с наркотици

Доказано е намаляване на неврогенезата и преживяемостта на клетките поради хроничната употреба на алкохол, кокаин, екстази, никотин и опиоиди..

препратки

1. Eriksson, P.T., Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, A.M., Nordborg, C., Peterson, D.A. & Gage, F.H. (1998). Неврогенеза при възрастни човешки хипокампус. Nature Medicine, 4, 1313-1317.
2.  Ernst, A.A., Alkass, K.A., Bernard, S.A., Salehpour, M.A., Perl, S.A., Tisdale, J.A., & ... Uppsala universitet, T. O. (2014). Неврогенеза в Striatum на Възрастен човешки мозък. Cell, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, T.J. (1999 г.). Обучението подобрява неврогенезата на възрастните в образуването на хипокампа. Nature Neuroscience, 2, 260-265.
4. Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Социалната среда и неврогенезата в мозъка на възрастните бозайници. Отпред Hum. Neurosci., 6, pp. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Хипокампална възрастна неврогенеза: нейната регулация и потенциална роля в пространственото учене и памет. Brain Research, 1644: 127-140. 
6. Malberg J.E., Eisch A.J., Nestler E.J., Duman R.S. (2000 г.). Лечението с хроничен антидепресант повишава неврогенезата при хипокампуса на възрастни плъхове. J. Neurosci., 20, pp. 9104-9110.
7. Shors, T.J., Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Неврогенезата при възрастните участва в образуването на следи от следи. Nature, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder A.F., Christie B.R., Toni N., Palmer T.D., Gage F.H. (2002 г.). Функционална неврогенеза при възрастни хипокамп. природата; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Доказателство за неврогенеза при възрастни при примати и хора. Изследване на клетки и тъкани, (1), 17.