AR NEURONAI ATSINAUJINA? - NEUROPSICHOLOGIJA - 2025

Ar neuronai atsinaujina? Visada buvo manoma, kad ne. Atrodo, kad dauguma mūsų neuronų gimsta, kai mes vis dar esame motinos įsčiose, ir laikui bėgant jie neatsinaujina, tačiau po truputį miršta.

Tačiau įprastomis aplinkybėmis tai neturėjo sukelti susirūpinimo. Įprasta, kad kiekvieną dieną prarandama daugybė neuronų, o tai, kas pradeda būti patologiška, yra didelis nuostolis, panašus į demenciją.

Bet neuronų praradimas, kuris laikomas normaliu, nedaro įtakos mūsų pažintiniams gebėjimams. Tiesą sakant, neuronai nuolat pertvarko savo ryšius, kad visada sustiprintų naudingiausią ir atsikratytų nenaudingo.

O kas, jei aš jums pasakyčiau, kad rasta įrodymų, kad neuronai atsinaujina? Ar žinote, kad yra tam tikrų mūsų smegenų sričių, kuriose šios ląstelės dauginasi, net jei esame suaugę?

Hipokampo neuronų regeneracija

Panašu, kad daugumos žinduolių hipokampo ir uoslės svogūnėliai atsinaujina. Hipokampas yra būtinas mokymuisi, atminčiai ir erdvinei orientacijai, o uoslės lemputė įprasmina informaciją, kurią užfiksuoja mūsų kvapas.

Tai yra prasminga, nes paaiškinimas, kuris mūsų smegenims sukuria naujus neuronus, yra tas, kad ji turi išlaikyti ląstelių rinkinį, turintį specifines savybes, tačiau jos trunka ribotą laiką. Be to, jie yra būtini, nes yra specializuoti atlikti labai specifinius neuroninius procesus.

Matyt, daugybė tyrimų teigia, kad neuronai gimsta šoninio skilvelio dalyje ir vėliau migruoja į uoslės lemputę. Ten jie integruosis su esamomis ląstelėmis ir dalyvaus uoslės atmintyje bei baimės malšinime dėl kvapo.

Jie taip pat gali migruoti į nykstantį hipokampo gyslą, įgydami svarbų vaidmenį erdviniame mokymesi ir kontekstinių raktų atmintyje.

Žmonės nuo kitų žinduolių skiriasi tuo, kad neturi uoslės svogūnėlių atsinaujinimo. Tačiau buvo įrodyta, kad šis atsinaujinimas įvyksta hipokampyje. Atrodo, kad tai paaiškina, kodėl mes nesame tokie priklausomi nuo kvapo kaip kiti gyvūnai, tuo tarpu kognityvinė adaptacija yra aukštesnė.

Iki 1998 m. Jau buvo žinoma, kad neurogenezė (naujų neuronų gimimas) egzistuoja suaugusiems graužikams ir beždžionėms. O kaip su žmonėmis?

Tais metais Erikssonas ir jo komanda pirmieji parodė, kad žmogaus hipokampyje vyksta neuronų atsinaujinimas. Jie naudojo postmortemo žmogaus smegenų audinius, įrodydami, kad neuronai visą gyvenimą dauginasi dentaziniame gyrus.

Taigi hipokampinės ląstelių metinė apyvarta siekia 1,75%. Tačiau žmogaus neurogenezė smegenų žievėje įvyksta tik ankstyvame vystymosi etape ir nėra išlaikoma iki pilnametystės.

Neuronų regeneracija striatumoje

Strijuotas branduolys (striatum)

2014 m. Grupė Karolinska instituto mokslininkų atrado, kad neurogenezė egzistuoja suaugusių žmonių smegenyse.

Šie tyrėjai rado neuroblastus mūsų šoninio skilvelio sienoje. Galime sakyti, kad neuroblastai yra primityvios ląstelės, kurios dar neišsivystė, ir kad ateityje jos išsiskirs į neuronus ar gliaudines ląsteles.

Bet tai dar ne viskas, jie taip pat nustatė, kad šie neuroblastai auga ir integruojasi artimoje srityje: striatum. Ši mūsų smegenų dalis yra būtina norint kontroliuoti mūsų judesius, o pažeidimas šioje vietoje sukeltų motorinius pakitimus, tokius kaip drebulys ir tikėjimas.

Tiesą sakant, tie patys autoriai atrado, kad sergant Huntingtono liga, kur atsiranda motorinis deficitas, striatumoje beveik nėra atkuriami jokie neuronai. Taip pat pažengusiose ligos stadijose regeneracija visiškai sustoja.

Regeneracija kitose smegenų srityse

Yra autorių, kurie rado suaugusiųjų neuronų regeneraciją kitose netradicinėse srityse, tokiose kaip neokorteksas, piriformis žievė ir limbinės struktūros, tokios kaip amygdala, pagumburis ar preoptinė sritis. Pastarieji vaidina esminį vaidmenį socialiniame elgesyje.

Tačiau yra tyrėjų, gavusių prieštaringų rezultatų arba kurie taikė netikslius metodus, kurie galėjo pakeisti rezultatus. Todėl, norint patvirtinti šias išvadas, būtina atlikti papildomus tyrimus.

Kita vertus, reikia paminėti, kad dėl esamų etinių ribų sunku ištirti žmonių neuronų regeneraciją. Dėl šios priežasties gyvūnų srityje yra daugiau pasiekimų.

Tačiau buvo sukurta neinvazinė technika, vadinama magnetinio rezonanso spektroskopija, kuri gali ištirti pirmtakų ląsteles gyvų žmogaus smegenyse.

Tikimasi, kad ateityje šiuos metodus bus galima patobulinti, norint sužinoti daugiau apie suaugusių žmonių neurogenezę.

Veiksniai, didinantys neuronų regeneraciją suaugusiesiems

- Patobulinta aplinka ir fizinis aktyvumas

Atrodo, kad sudėtingesnė aplinka padidina galimybę išgyventi ir sukelia jutiminę, pažintinę, socialinę ir motorinę stimuliaciją.

Atrodo, kad šis faktas nepadidina neurogenezės, tačiau padidina hipokampinės ląstelių išgyvenamumą graužikams ir jų specializacijos lygį.

Tačiau įrodyta, kad tik savanoriškas fizinis aktyvumas padidina neurogenezę, be šių ląstelių išgyvenimo suaugusioms pelėms.

Jei praturtintą aplinką laikysime didesnėmis galimybėmis mokytis, buvo patvirtinta, kad pats mokymasis yra lemiamas hipokampo neurogenezėje.

- Mokymosi užduotys

1999 m. Gould et al atliktame tyrime įrodyta, kad mokymasis sustiprina hipokampo neurogenezę. Jie pažymėjo naujas žiurkių ląsteles ir stebėjo, kur jie eina atlikdami įvairias mokymosi užduotis.

Taigi jie nustatė, kad regeneruotų neuronų skaičius dvigubai padidėjusiame gyrusiniame žirgelyje, kai žiurkės atliko mokymosi užduotis, susijusias su hipokampu. Veikloje, kurioje hipokampas nedalyvavo, šis padidėjimas neįvyko.

Tai patvirtinta kituose tyrimuose, pavyzdžiui, Shors ir kt. 2000 m., arba panašiai kaip Van Praag ir kt. (2002), nors jie priduria, kad naujos ląstelės evoliucionuoja ir tampa funkcinėmis subrendusiomis ląstelėmis, panašiomis į jau esančias gyrus dentatuose.

Kalbant apie mokymosi veiklą, kurioje dalyvauja hipokampas, mes nustatome: mirksi kondicionierius, o ne maistas, arba mokomės erdvinės navigacijos.

- Socialinės sąveikos

Įdomiame Lieberwirtho ir Wango (2012) tyrime nustatyta, kad teigiama socialinė sąveika (pavyzdžiui, poravimasis) padidina suaugusiųjų neurogenezę limbinėje sistemoje, o neigiama sąveika (tokia kaip izoliacija) ją mažina.

Tačiau šiuos rezultatus reikia palyginti su naujais tyrimais, kurie turi būti patvirtinti.

- Neurotrofiniai veiksniai

Arba medžiagos, skatinančios nervų augimą, gali būti tokios, kaip BDNF (iš smegenų gaunamas neurotrofinis faktorius), CNTF (ciliarinis neurotrofinis faktorius), IGF-1 (į insuliną panašus I tipo augimo faktorius) arba VEGF (endotelio augimo faktorius). kraujagyslių).

- neurotransmiteriai

Yra tam tikri neuromediatorių tipai, kurie reguliuoja ląstelių dauginimąsi.

Pavyzdžiui, slopinantis GABA reguliuoja hipokampo neurogenezę. Tiksliau, tai sumažina, bet tuo pačiu padidina naujų neuronų integraciją su senaisiais.

Kitas neuromediatorius, glutamatas, lėtina neuronų regeneraciją. Tarsi sušvirkščiama priešingo poveikio medžiaga (antagonistas), vėl sustiprėja regeneracija.

Kita vertus, serotoninas padidina hipokampo neurogenezę, o jo nebuvimas jį sumažina.

- Antidepresantai

Malbergo ir kt. Tyrime. (2000) parodė, kad ilgalaikis antidepresantų poveikis padidina hipokampo ląstelių dauginimąsi. Tačiau tai buvo nustatyta tik žiurkėms.

Veiksniai, slopinantys neuronų regeneraciją suaugusiesiems

- Stresas

Daugybė tyrimų rodo, kad padidėjęs stresas smarkiai sumažina hipokampo neuronų regeneraciją.

Be to, jei stresas yra lėtinis, tai sumažina šių ląstelių neurogenezę ir išgyvenamumą.

- Steroidai

Kortikosteroidai, tokie kaip gliukokortikoidai, kurie išsiskiria reaguojant į stresą, sumažina hipokampo neurogenezę. Priešingai, jei sumažėja šios medžiagos lygis.

Kažkas panašaus nutinka ir su lytinių liaukų steroidais. Iš tikrųjų, moterų neuronų dauginimasis skiriasi priklausomai nuo steroidų lygio kiekvienoje hormoninio ciklo fazėje.

Jei moterims skiriama estrogenų mažiau nei 4 valandas, padidėja neuronų proliferacija. Tačiau jei vaisto vartojimas tęsiasi iki 48 valandų, šis proliferacija yra slopinama.

- Socialinė izoliacija

Atrodo, kad socialinė nesėkmė, kaip ir izoliacija, sumažina neuronų atsinaujinimą ir išgyvenimą tarp tokių gyvūnų kaip beždžionės, pelės, žiurkės ir šarai.

- Piktnaudžiavimas narkotikais

Dėl lėtinio alkoholio, kokaino, ekstazės, nikotino ir opioidų vartojimo sumažėjo neurogenezė ir ląstelių išgyvenamumas.

Nuorodos

1. Erikssonas, PT, Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, AM, Nordborg, C., Peterson, DA & Gage, FH (1998). Neurogenezė suaugusio žmogaus hipokampe. „Nature Medicine“, 4, 1313–1317.
2. Ernst, AA, Alkass, KA, Bernard, SA, Salehpour, MA, Perl, SA, Tisdale, JA, &… Upsala universitet, TO (2014). Neurogenezė suaugusio žmogaus smegenyse. Ląstelė, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, TJ (1999). Mokymasis sustiprina suaugusiųjų neurogenezę hipokampo formavime. „Nature Neuroscience“, 2, 260–265.
4. Lieberwirthas, C. ir Wang, Z. (2012). Socialinė aplinka ir neurogenezė suaugusių žinduolių smegenyse. Priekinis hum. Neurosci., 6, pp. 1–19.
5. Lieberwirthas, C., Panas, Y., Liu, Y., Zhang, Z., ir Wang, Z. (2016). Hipokampinės suaugusiųjų neurogenezė: jos reguliavimas ir galimas vaidmuo erdviniame mokyme ir atmintyje. „Brain Research“, 1644: 127–140.
6. Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, Duman RS (2000). Lėtinis antidepresantų gydymas padidina suaugusių žiurkių hipokampo neurogenezę. J. Neurosci., 20, p. 9104-9110.
7. Shors, T. J., Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., ir Gould, E. (2001). Suaugusiojo neurogenezė dalyvauja formuojant pėdsakus. „Nature“, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder AF, Christie BR, Toni N., Palmer TD, Gage FH (2002). Funkcinė neurogenezė suaugusiojo hipokampo srityje. Gamta; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., ir Arias-Carrion, O. (2014). Suaugusiųjų nežmoginių primatų ir žmonių neurogenezės įrodymai. Ląstelių ir audinių tyrimai, (1), 17.