Определение нейрогенеза
Взрослый нейрогенез – это генерация новых нейронов у взрослых. Эти нейроны возникают из клеток-предшественников или стволовых клеток. Это обычно происходит во время эмбрионального развития и раннего роста и может продолжаться в зрелом возрасте у некоторых насекомых, рыб и амфибий. Традиционно считалось, что взрослый млекопитающий головной мозг был неспособен к нейрогенезу, но недавние исследования показали, что это не соответствует действительности.
Подтверждение того, что нейроны не могут реплицироваться
Хотя многие другие типы клеток способны реплицироваться при необходимости, считалось, что нейроны разные. Одной из причин этой веры является их уровень сложности: сильно разветвленные дендриты, отделяющиеся от клетка тела с по крайней мере одним длинным аксоном и множеством постсинаптических терминалов, все они в настоящее время заняты как функциональная единица существующей сети … легко увидеть, что репликация такой ячейки будет сложной и сложной. Еще одним доказательством отсутствия регенерации нейронов является тот факт, что, хотя другие ткани могут восстанавливаться, повреждения головного и спинного мозга необратимы. Наконец, считалось, что смерть нейронов в процессе старения способствует снижению когнитивных способностей, поскольку их невозможно заменить.
Лабораторные исследования нейрогенеза
Лабораторные исследования на мышах, крысах и строптивых стали доказательством не только существования, но и важности нейрогенеза. Новые инструменты для визуализации и маркировки нейронов помогли исследователям окончательно доказать, что новые нейроны родились в мозге. Скорость нейрогенеза снижалась по мере старения крыс, но было обнаружено, что факторы окружающей среды могут замедлять или изменять эту дегенерацию. Было показано, что стресс является фактором, снижающим нейрогенез, тогда как физические упражнения и когнитивное обогащение фактически усиливают его. В 2005 году исследователи увидели, что старшие мыши, которые регулярно бегали на колесах, имели более высокий уровень нейрогенеза, чем сидячие мыши.
Нейрогенез у взрослых
Реальность нейрогенеза гиппокампа у взрослых была подтверждена новаторскими исследованиями за последние 50 лет. Есть две области мозга взрослого млекопитающего, в которых было доказано, что происходит регенерация нервной системы, одна из которых – гиппокамп. Этот крошечный участок в форме морского конька, глубоко закопанный в мозге, является центром памяти, жизненно важным для преобразования краткосрочной в долговременную память. Гиппокамп также важен для пространственного обучения, которое способствует навигационным способностям в трехмерной среде.
Другое место в мозге, где происходит нейрогенез, – это субвентрикулярная зона. Эта область богата предшественниками и стволовыми клетками для новых нейронов. Исследования все еще продолжаются, чтобы разгадать загадку, что именно происходит с новыми нейронами, сформированными здесь. Они действительно мигрируют в обонятельную луковицу, но их конечная функция еще не определена. Однако одно можно сказать наверняка: наличие стволовых клеток в мозге взрослого человека помогло преодолеть потенциальные трудности, связанные с тем, что сложные нейроны делятся пополам для репликации, как это делают многие другие типы клеток. Для предшественника или стволовой клетки гораздо легче произвести новые нейроны, чем для взрослого нейрона, который будет скопирован.
Повреждение Гиппокампа
Гиппокамп уязвим для повреждения на ранних стадиях болезни Альцгеймера, которое может повлиять на прогрессирование заболевания. Поскольку гиппокамп жизненно важен как для памяти, так и для навигации, это также помогает объяснить, почему пациенты с болезнью Альцгеймера борются с запоминанием вещей, а также почему они склонны бродить и теряться. Другие причины повреждения гиппокампа включают периоды низкого содержания кислорода или гипоксии. Это может произойти во время сердце нападение, утопление, апноэ во сне, отравление угарным газом или другие опасные события. Повреждение гиппокампа может привести к антероградной амнезии, при которой у человека есть четкие воспоминания о жизни до черепно-мозговой травмы, но мало новой памяти может сформироваться.
Как увеличить нейрогенез
Теперь, когда общепризнанно, что нейрогенез возможен, многие люди могут задаться вопросом, можно ли намеренно увеличить скорость производства новых нейронов в их мозге. Ответ – да! По словам доктора Сандрин Турет, исследователя нервных стволовых клеток в Королевском колледже в Лондоне, существует множество способов сделать это. Физические упражнения, обучение и секс имеют тенденцию усиливать нейрогенез. Также было доказано, что некоторые продукты полезны, включая флавоноиды, содержащиеся в темном шоколаде и чернике, омега-3 жирные кислоты как найденные в лососе, и ресвератрол в красном вине. Даже прерывистое голодание, которое включает короткие периоды в течение недели, когда еда пропускается или сильно сокращается, может ускорить образование новых нейронов.
И наоборот, такие факторы, как стресс, недосыпание, диета с высоким содержанием насыщенных жиров и алкоголь, как известно, снижают нейрогенез. Становится ясно, что скорость нейрогенеза может в некоторой степени контролироваться поведенческим и диетическим выбором. В настоящее время это ведущие исследователи для изучения возможностей усиления нейрогенеза в качестве терапевтической стратегии для тех, кто страдает от повреждения или травмы гиппокампа. Новая информация и стратегии могут также бороться с ухудшением когнитивных функций вследствие старения.
викторина
1. Что из этого не является причиной, почему считалось, что нейроны были потеряны навсегда после их смерти? A. Они очень сложные.B. Они происходят из стволовых клеток.C. Повреждения нерва ткань непоправимы.D. Когнитивное снижение во время старения было связано с умирающими нейронами, которые не были заменены.
Ответ на вопрос № 1
В верно. Все остальные три ответа приводят причины, по которым нейроны считались незаменимыми.
2. В чем функционирует гиппокамп?A. мускул координация.B. Регуляция дыхания и частоты сердечных сокращений.C. Мониторинг эндокринная система,D. Обучение и память.
Ответ на вопрос № 2
D верно. Координация мышц контролируется мозжечком, а продолговатый мозг регулирует дыхание и частоту сердечных сокращений. Гипоталамус размером с миндаль непосредственно контролирует и контролирует гипофиз, который является основным элементом управления железа всей эндокринной системы.
3. Что из этого не является способом усиления нейрогенеза?A. УпражнениеB. Прерывистый постC. Насыщенный жирD. Омега-3 жирные кислоты
Ответ на вопрос № 3
С верно. Было показано, что диеты с высоким содержанием насыщенных жиров снижают нейрогенез, скорее всего, из-за увеличения уровня кортикостерона в сыворотке, кортикоида гормон который регулирует реакцию организма на стресс.
Ссылки
- Артуро Альварес-Буйлла, А., Мануэль Гарсиа-Вердуго, Дж. М. (2002). Нейрогенез во взрослой субвентрикулярной зоне. Журнал Нейро Науки. Получено с сайта jneurosci.org.
- Гейдж, Ф. Х. (2002). Нейрогенез в мозге взрослого человека. Журнал неврология, Получено с http://www.jneurosci.org/content/22/3/612
- Нейрогенез: обзор. (2016). Получено с http://www.brainfacts.org/brain-basics/brain-development/articles/2016/neurogenesis-an-overview-072116/
- Thuret, S. Вы можете выращивать новые клетки мозга. Вот как. Тед говорить. Октябрь 2015 г. Получено с https://www.ted.com/talks/sandrine_thuret_you_can_grow_new_brain_cells_here_s_how/transcript?language=en
- Yangling Mu, Y., Gage, F. H. (2011) Нейрогенез гиппокампа у взрослых и его роль в болезни Альцгеймера. Получено с https://molecularneurodegeneration.biomedcentral.com/articles/10.1186/1750-1326-6-85