Regenerují se neurony?

Regenerují se neurony? To bylo vždy myslel ne. Zdá se, že většina našich neuronů se rodí, když jsme stále v lůně naší matky, a časem se neopakují, ale postupně umírají..

V normálních situacích to však nebylo důvodem k obavám. Je běžné, že každý den ztrácí štědré množství neuronů, což začíná být patologické, je to nadměrná ztráta, jako to, co se děje v demenci..

Ale ztráta neuronů, která je považována za normální, neovlivňuje naše kognitivní schopnosti. Ve skutečnosti neurony nepřetržitě reorganizují svá spojení, aby vždy zajistily nejužitečnější v každém okamžiku a zbytečné zlikvidovaly.

Ale co když vám řeknu, že bylo zjištěno, že se neurony regenerují? Víte, že existují určité oblasti našeho mozku, ve kterých se tyto buňky rozmnožují, i když jsme dospělí?

Regenerace neuronů v hipokampu

Zdá se, že u většiny savců se neurony regenerují v hipokampu a v čichové baňce. Hippocampus je nezbytný pro učení, paměť a prostorovou orientaci, zatímco čichová žárovka dává smysl informací, které zachycují náš čich.

To dává smysl, protože vysvětlení pro náš mozek produkující nové neurony je v tom, že potřebuje udržovat sadu buněk se specifickými vlastnostmi, ale tyto trvají po omezenou dobu. Kromě toho jsou nezbytné, protože se specializují na provádění velmi specifického zpracování neuronů.

Zdá se, že četné studie tvrdí, že neurony se rodí v části laterální komory a pak migrují do bulvy čichové. Tam se budou integrovat s existujícími buňkami a budou se účastnit čichové paměti a podmínění strachu zápachem.

Mohou také migrovat do dentálního gyrusu hipokampu, získávají důležitou roli v prostorovém učení a vyvolávání kontextuálních podnětů..

Lidské bytosti se odlišují od ostatních savců v tom, že nemají regeneraci v čichové baňce. Ukázalo se však, že k této regeneraci dochází v hipokampu. Zdá se, že to vysvětluje, proč nejsme tak závislí na vůni jako ostatní zvířata, zatímco máme větší míru kognitivní adaptace..

Před rokem 1998 bylo již známo, že u hlodavců a dospělých opic došlo k neurogenezi (narození nových neuronů). Ale a u lidí?

V tomto roce Eriksson a jeho tým jako první prokázali, že regenerace neuronů probíhá v lidském hipokampu. Oni používali postmortem lidskou mozkovou tkáň, dokázat, že skrz život neurons se množí v zubním gyrus.

Tak, hipokampální buňky mají roční míru obnovy 1,75%..

Lidská neurogeneze v mozkové kůře se však vyskytuje pouze v našem časném vývoji a nezůstává v dospělosti.

Regenerace neuronů ve striatu

V roce 2014 skupina vědců z Karolinska Institute zjistila, že v mozku dospělých lidí existuje neurogeneze.

Tito vědci našli neuroblasty ve stěně laterální komory. Můžeme říci, že neuroblasty jsou primitivní buňky, které se dosud nevyvinuly, a že se v budoucnu budou diferencovat na neurony nebo gliové buňky.

Ale to není vše, ale také zjistili, že tyto neuroblasty rostou a integrují se do blízké oblasti: jádro s pruhovanou strukturou. Tato část našeho mozku je zásadní pro kontrolu našich pohybů a poškození v tomto místě by vedlo ke vzniku motorických změn, jako jsou třes a tiky..

Stejní autoři ve skutečnosti zjistili, že u Huntingtonovy nemoci, kde jsou motorické deficity, se neurony ve striatu sotva regenerují. Navíc v pokročilých stadiích onemocnění se regenerace zcela zastaví.

Regenerace v jiných oblastech mozku

Existují autoři, kteří našli dospělou regeneraci neuronů v jiných netradičních oblastech, jako je neokortex, piriformní kůra a limbické struktury, jako je amygdala, hypotalamus nebo preoptická oblast. Ty mají zásadní úlohu v sociálním chování.

Existují však vědci, kteří získali protichůdné výsledky nebo použili nepřesné metody, které by mohly výsledky změnit. Proto je nutné pokračovat ve vyšetřování s cílem potvrdit tato zjištění.

Na druhou stranu je třeba zmínit, že je složité studovat u lidí regeneraci neuronů stávajícími etickými limity. Z tohoto důvodu existuje více pokroků v oblasti zvířat.

Nicméně byla vyvinuta neinvazivní technika zvaná magnetická rezonanční spektroskopie, která může zkoumat existenci progenitorových buněk v lidském mozku..

Předpokládá se, že v budoucnu budou tyto techniky zdokonaleny, aby se dozvěděly více o neurogenezi u dospělých lidí.

Faktory, které zvyšují regeneraci neuronů u dospělých

- Obohacené prostředí a fyzická aktivita

Zdá se, že složitější prostředí zvyšuje příležitost žít zkušenosti a produkuje smyslovou, kognitivní, sociální a motorickou stimulaci.

Zdá se, že tato skutečnost nezvyšuje neurogenezi, ale zvyšuje přežití hipokampálních buněk u hlodavců a jejich úroveň specializace.

Ukázalo se však, že kromě dobrovolné fyzické aktivity se kromě přežití těchto buněk u dospělých myší zvyšuje neurogeneze.

Považujeme-li obohacené prostředí za větší příležitosti ke studiu, bylo potvrzeno, že samotné učení je rozhodující pro hippokampální neurogenezi..

- Učební úkoly

Ve studii Goulda a kol. Z roku 1999 bylo prokázáno, že učení zvyšuje neurogenezi v hipokampu. Označili nové buňky u potkanů ​​a pozorovali, kam jdou, zatímco provádějí různé učební úkoly.

Tak, oni ověřili, že počet regenerovaných neurons se zdvojnásobil v zubním gyrus když krysy prováděly učební úlohy, které zahrnovaly hippocampus. Zatímco v aktivitách, ve kterých se hipokampus neúčastnil, tento nárůst nenastal.

To potvrzují i ​​další studie, například studie Shors et al. v roce 2000, nebo jako v publikaci Van Praag et al. (2002), ačkoliv tyto dodají, že se nové buňky vyvíjejí a stávají se zralými funkčními buňkami podobnými těm, které již existují v zubním gyrusu.

Co se týče vzdělávacích aktivit, ve kterých je hipokampus zapojen, nacházíme: kondicionování blikání, nejlépe na jídlo, nebo učení vesmírné navigace.

- Sociální interakce

V zajímavé studii Lieberwirth & Wang (2012) bylo zjištěno, že pozitivní sociální interakce (jako je páření) zvyšují neurogenezi dospělých v limbickém systému, zatímco negativní interakce (jako je izolace) ji snižují.

Tyto výsledky však musí být porovnány s novými studiemi, které mají být potvrzeny.

- Neurotrofní faktory

O látky, které podporují růst nervů, by byly takové, jako je BDNF (neurotrofní faktor odvozený z mozku), CNTF (ciliární neurotrofní faktor), IGF-1 (růstový faktor podobný inzulínu typu I) nebo VEGF (endoteliální růstový faktor cévní).

- Neurotransmitery

Existují určité typy neurotransmiterů, které regulují buněčnou proliferaci.

Například GABA, která je inhibiční, reguluje hipokampální neurogenezi. Konkrétněji to snižuje, ale zároveň zvyšuje integraci nových neuronů s předchozími.

Jiný neurotransmiter, glutamát, snižuje regeneraci neuronů. Stejně jako při aplikaci látky s opačným účinkem (antagonista) se regenerace opět zvyšuje.

Na druhou stranu, serotonin zvyšuje neurogenezi v hipokampu, zatímco jeho absence ho snižuje.

- Antidepresiva

Ve studii Malberga a kol. (2000) bylo prokázáno, že prodloužená expozice antidepresivům zvyšuje proliferaci buněk v hipokampu. To však bylo prokázáno pouze u potkanů.

Faktory, které inhibují regeneraci neuronů u dospělých

- Stres

Četné studie ukazují, že zvýšení stresu vede k významnému snížení neuronální regenerace hipokampu.

Navíc, pokud je stres chronický, snižuje jak neurogenezi, tak přežití těchto buněk.

- Steroidy

Kortikosteroidy, jako jsou glukokortikoidy, které jsou uvolňovány během stresové reakce, způsobují pokles hipokampální neurogeneze. Opak se vyskytuje, pokud jsou hladiny této látky sníženy.

Něco podobného se děje s gonadálními steroidy. Ve skutečnosti se u žen zvyšuje proliferace neuronů v závislosti na hladinách steroidů v každé fázi hormonálního cyklu.

Při podávání estrogenovým ženám po dobu kratší než 4 hodiny se zvyšuje proliferace neuronů. Pokud však podávání pokračuje do 48 hodin, tato proliferace je potlačena.

- Sociální izolace

Zdá se, že sociální selhání, jako je izolace, snižuje regeneraci neuronů a přežití u zvířat, jako jsou opice, myši, potkani a šunky..

- Zneužívání drog

Bylo prokázáno snížení neurogeneze a přežití buněk v důsledku chronického užívání alkoholu, kokainu, extáze, nikotinu a opioidů..

Odkazy

1. Eriksson, P.T., Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, A.M., Nordborg, C., Peterson, D.A. & Gage, F.H. (1998). Neurogeneze v hipokampu dospělého člověka. 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). Neurogeneze na striatu dospělého lidského mozku. Cell, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, T.J. (1999). Učení zvyšuje neurogenezi dospělých ve formaci hipokampu. Nature Neuroscience, 2, 260 - 265.
4. Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Sociální prostředí a neurogeneze v dospělém mozku savců. Přední Hum. Neurosci., 6, pp. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Hippokampální dospělá neurogeneze: její regulace a potenciální role v prostorovém učení a paměti. Brain Research, 1644: 127-140. 
6. Malberg J.E., Eisch A.J., Nestler E.J., Duman R.S. (2000). Chronická antidepresivní léčba zvyšuje neurogenezi v hipokampu dospělých krys. J. Neurosci., 20, pp. 9104-9110.
7. Shors, T. J., Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Neurogeneze u dospělých se podílí na tvorbě stopových paměti. Nature, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder A.F., Christie B.R., Toni N., Palmer T.D., Gage F.H. (2002). Funkční neurogeneze v dospělém hipokampu. Příroda; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Evidence neurogeneze dospělých u primátů a člověka. Výzkum buněk a tkání, (1), 17.