NEUROGENEZĖ: CHARAKTERISTIKOS IR REGULIAVIMAS - NEUROPSICHOLOGIJA - 2025

Neurogenezė yra naujų neuronų iš kamieninių ląstelių ir kamieninių ląstelių gimimo. Tai atsiranda embriono vystymosi metu, kai formuojasi nervų sistema. Naujausi įrodymai rodo, kad neurogenezė tęsiasi suaugusiems primatams ir žmonėms.

Neuronai yra funkciniai nervų sistemos komponentai ir yra atsakingi už informacijos apdorojimą ir perdavimą. Priešingai, nei manyta seniai, suaugusiųjų nervų sistema gali generuoti naujus neuronus, tai yra, ji turi tam tikrą gebėjimą atsinaujinti, taigi naujas neuronų gaminimas neapsiriboja vien embrioniniu ir naujagimių gyvenimu.

Visi žinduoliai turi ląsteles, kurios dauginasi daugelyje organų, o kai kuriais atvejais, ypač kraujyje, odoje ir žarnyne, kamieninės ląstelės egzistuoja visą gyvenimą, ir tai prisideda prie greito ląstelių pakeitimo.

Pavyzdžiui, žarnynas pilnai regeneruoja savo ląsteles kas 10,7 metų. Nervų sistemos, ypač smegenų, regeneracija yra daug labiau apribota, tačiau tai nereiškia, kad jos nėra.

Neurogenezės ypatybės

Neuronas

Vabzdžiai, žuvys ir varliagyviai visą gyvenimą gali replikuoti nervų ląsteles. Manyta, kad šios saviremontacijos ir nuolatinio augimo taisyklės išimtis yra žinduolių ir nugaros smegenys.

Šiandien mes žinome, kad šis seniai priimtas apribojimas nėra visiškai tiesa, nes yra gerai diferencijuotos smegenų sritys, kurios gali generuoti naujus neuronus visą gyvenimą.

Taigi visą gyvenimą suaugusiųjų smegenyse yra nervų kamieninės ląstelės, kurios, kaip ir besivystančiose smegenyse, gali atsinaujinti ir sukelti naujus neuronus, astrocitus ir oligodendrocitus.

Šiose suaugusiųjų žinduolių smegenų vietose (dentazuotas gyrusas ir subventrikulinė sritis) yra ląstelių, turinčių mitozinį aktyvumą, kurias galima suskirstyti į dvi grupes:

Kamieninės ar kamieninės ląstelės

Tai yra tie, kurie gali neribotą laiką dalytis ir diferencijuoti į įvairius specializuotų ląstelių tipus, kurių ląstelių ciklas yra ilgesnis nei 28 dienos.

Neurologinės progenitorinės ląstelės

Esant 12 valandų ląstelių ciklui, jos yra neuroninės ląstelės, turinčios ribotą savarankiško atsinaujinimo ir išsiplėtimo galimybes ir turinčios galimybę diferencijuotis į keletą neuronų tipų.

Neuronų ir glialių pirmtakai būtų ląstelės, atsidariusios atitinkamai tik į neuronus ar glia. Neuroniniai pirmtakai, nustatyti pagal tam tikro tipo neuronus, galėtų būti ideali pakaitalo priemonė gydant sužeistą centrinę nervų sistemą.

Neurogenezės reguliavimas suaugusiųjų smegenyse

Neurogenezę suaugusiųjų smegenyse teigiamai arba neigiamai reguliuoja įvairūs mechanizmai. Be to, tokiame reglamentavime dalyvauja vidiniai ir išoriniai veiksniai.

Vidiniai veiksniai apima genų, molekulių, augimo faktorių, hormonų ir neurotransmiterių ekspresiją; amžius yra dar vienas vidinis neurogenezės veiksnys. Išoriniai veiksniai apima aplinkos ir farmakologinius dirgiklius.

- Vidiniai veiksniai

Genetinė ir molekulinė

Tarp genetinių veiksnių, sukeliančių neurogenezę ir embriono morfogenezę, galima paminėti genų ekspresiją. Šie genai taip pat dalyvauja reguliuojant ląstelių dauginimąsi ir diferenciaciją neurogeninėse suaugusiųjų smegenų vietose.

Kai kurie iš šių genų skirtingai išreiškiami suaugusiųjų smegenų gemalo regionuose, reaguojant į šios srities dirgiklius ar pažeidimus.

Augimo veiksniai

Įvairių augimo faktorių, tokių kaip smegenų išvestinis neurotrofinis faktorius (BDNF), dalyvaujančių reguliuojant ląstelių likimą, išraiška gali nustatyti neuronų ar žandikaulių populiacijos dydį tiek besivystančiose, tiek suaugusiųjų smegenyse.

Šie veiksniai yra pernelyg išryškinami skirtinguose neurodegeneraciniuose modeliuose, tokiuose kaip Alzheimerio liga ar Parkinsono liga, kai jie dalyvauja kaip apsauginiai veiksniai nuo neuronų pažeidimo arba kaip indukciniai veiksniai kuriant ir diferencijuojant naujas ląsteles, kurios pakeičia sužeistas ląsteles.

Įrodyta, kad intracerebroventrikulinis smegenų išvestinio neurotrofinio faktoriaus (BDNF) skyrimas padidina uoslės svogūnėlių ir hipokampo neurogenezę.

Taigi galime daryti išvadą, kad šie augimo faktoriai stimuliuoja neurogenezę suaugusiųjų smegenyse.

Neurotransmiteriai

Šiuo metu žinoma, kad įvairūs neurotransmiteriai dalyvauja kaip veiksniai, kurie reguliuoja neurogenezę suaugusiųjų smegenyse. Tarp labiausiai ištirtų yra glutamatas, serotoninas (5-HT), norepinefrinas ir dopaminas.

Glutamatas yra laikomas svarbiausiu smegenų funkcijos neurotransmiteriu. Yra žinoma, kad jis reguliuoja suaugusių gyvūnų hipokampo neurogenezę.

5-HT dalyvavimas neurogenezėje buvo įrodytas keliuose tyrimuose, todėl jo sintezės slopinimas leido mums pamatyti žiurkių hipokampo ir subventrikulinės zonos (ZSV) proliferacijos greičio sumažėjimą.

Noradrenerginė sistema yra dar vienas dalykas, susijęs su neurogeneze suaugusiųjų smegenyse. Slopinant norepinefrino išsiskyrimą, nustatyta, kad hipokampo ląstelių dauginimasis mažėja.

Galiausiai, dopaminas yra dar vienas svarbus neurotransmiteris, dalyvaujantis neurogenezės reguliavime tiek subventrikulinėje zonoje, tiek suaugusiųjų smegenų hipokampuose. Eksperimentiškai buvo įrodyta, kad dopamino sumažėjimas sumažina naujų neuronų susidarymą tiek subventrikulinėje srityje, tiek hipokampo dantenų dantenose.

Hormonai

Kai kurie tyrimai rodo, kad kiaušidžių steroidai, taip pat endogeniniai estrogenai, stimuliuoja ląstelių dauginimąsi. Tačiau antinksčių steroidai, tokie kaip kortikosteroidai, slopina ląstelių dauginimąsi tokiose vietose kaip hipokampo dentatas.

Tyrimas su žiurkėmis rodo, kad neurogenezės dažnis nėštumo metu padidėja 65% ir pasiekia piką prieš pat gimdymą, o tai sutampa su prolaktino kiekiu.

Amžius

Amžius, kaip žinoma, yra vienas iš svarbiausių smegenų neurogenezės reguliavimo vidaus veiksnių.

Besivystančių smegenų neurogenezė yra labai aukšta, tačiau sulaukę pilnametystės ir amžiaus, ji drastiškai mažėja, nors ir visai neišnyksta.

-Išoriniai veiksniai

Aplinkosauga

Neurogenezė nėra statinis biologinis procesas, nes jo greitis yra kintamas ir priklauso nuo aplinkos. Žinoma, kad fizinis aktyvumas, praturtinta aplinka, energijos ribojimas ir neuronų aktyvumo moduliavimas, be kitų veiksnių, veikia kaip teigiami neurogenezės reguliatoriai.

Gyvūnams, gyvenantiems praturtintoje aplinkoje, pastebimas padidėjęs neurogenezės laipsnis gyto danties srityje. Tačiau gyvūnams, kurie gyvena streso sąlygomis arba blogai praturtintoje aplinkoje, neurogenezė šioje srityje yra susilpnėjusi arba visiškai slopinama.

Be to, pagumburio, hipofizio ir antinksčių ašies pakitimai, kuriuos sukelia nuolatinės stresinės situacijos vystymosi metu, sumažina naujų ląstelių susidarymą dantytame gyrus. Taigi yra žinoma, kad ląstelių proliferacija deguonies gyruose mažėja dėl gliukokortikoidų, kurie išsiskiria reaguojant į stresą, poveikio.

Tokiu būdu buvo pastebėta, kaip savanoriškas mankšta ir aplinkos praturtinimas pagerina jaunų ir senų pelių pasirodymą „Morris“ vandens labirinte (užduotis patikrinti nuo hipokampo priklausomą mokymąsi ir atmintį).

Taip pat pastebėta, kad neurogenezę gali pakeisti gyvūnų socialinė padėtis ir ją greičiausiai tarpininkauja tokios molekulės kaip aukščiau minėtas smegenų išvestas neurotrofinis faktorius.

Galiausiai patirtis, susijusi su patobulintu pažinimu, greičiausiai tai daro stimuliuojant hipokampo nervų tinklą.

Iš tikrųjų nuo hipokampinės priklausomas mokymasis yra vienas iš pagrindinių neurogenezės reguliatorių (tyrimas). Hipokampas yra atsakingas už naujų prisiminimų, deklaratyviosios atminties ir epizodinės bei erdvinės atminties formavimąsi. Todėl šioje smegenyse labai svarbu išplėsti naujus neuronus.

Kaip sustiprinti neurogenezę?

Paaiškinęs, kas yra neurogenezė ir kokiais veiksniais jis yra reguliuojamas, gali kilti klausimas, ar galima ką nors padaryti, kad būtų išvengta senėjimui būdingo neurogenezės sumažėjimo ir skatinama kurti naujus neuronus. Tai jūsų sėkmės diena, nes atsakymas yra taip. Čia yra keletas patarimų, kaip tai padaryti.

Pratimas

Neurogenezės sumažėjimą, būdingą senėjimui, galima išvengti arba panaikinti atliekant fizinius pratimus. Iš tikrųjų vyresnio amžiaus suaugusieji, kurie visą gyvenimą mankštinasi, smegenų audinio netenka mažiau nei sėdintys asmenys.

Kita vertus, fiziškai sveiki vyresnio amžiaus žmonės kognityvinius testus atlieka geriau nei sėdintys bendraamžiai (tyrimas).

Patobulinta aplinka

Suaugusiųjų neurogenezę dinamiškai reguliuoja daugybė fiziologinių dirgiklių.

Skaitymas, naujų įgūdžių mokymasis, naujų žmonių sutikimas, žaidimai ir užduotys, reikalaujančios mąstymo, pomėgių, kelionių ar tokios patirties, kaip, pavyzdžiui, vaikų turėjimas, be kita ko, yra užduotys, keliančios iššūkį mūsų pažinimui su tuo susijusiu smegenų plastiškumu ir nauja produkcija neuronų.

Venkite lėtinio streso

Stresas - tai ūmus ir adaptyvus atsakas į aplinką, kuris daugeliu atvejų padeda mums išspręsti problemas ir išvengti galimų pavojų.

Tačiau mūsų gyvenimo būdas, kupinas darbo ir rūpesčių, verčia mus kentėti nuo nuolatinio ir lėtinio streso lygio, kuris, nepaisant prisitaikymo, gali sukelti rimtų fizinių ir psichologinių problemų.

Įrodyta, kad šis lėtinis stresas ir dėl jo atsirandantis didelis antinksčių hormonų, tokių kaip kortizolis, kiekis sukelia neuronų mirtį ir neurogenezės slopinimą (tyrimas).

Todėl išvengiant streso naudojant tokias alternatyvas kaip joga, atsipalaidavimas, geras poilsis ir miego higiena būtų išvengta šios baimės sukeliamos neuronų mirties, kurią sukelia lėtinis stresas.

Valgykite gerai

Maistas yra ne mažiau svarbus. Įrodyta, kad kalorijų ribojimas, nepertraukiamas badavimas ir dieta, kurioje yra daug polifenolių ir polinesočiųjų riebalų rūgščių, yra pažinimas, nuotaika, senėjimas ir Alzheimerio liga.

Ypatingas dėmesys skiriamas hipokampo struktūrinio ir funkcinio plastiškumo gerinimui, neurotrofinių veiksnių išraiškos, sinapsinės funkcijos ir suaugusiųjų neurogenezės padidinimui (tyrimas).

Tai nereiškia, kad nevalgote ar laikotės dietos, bet tai, kad valgyti nėra gerai, kol neišsimaudysite ar nevalgysite perdirbto maisto. Valgykite sveikai ir saikingai.

Polifenoliai randami tokiuose maisto produktuose kaip vynuogių sėklos, obuoliai, kakava, vaisiai, tokie kaip abrikosai, vyšnios, mėlynės, granatai ir kt., Ir gėrimuose, tokiuose kaip raudonasis vynas. Jų taip pat yra riešutuose, cinamone, žaliojoje arbatoje ir šokolade (tamsus šokoladas, o ne pieno šokoladas).

Polinesočiosios riebalų rūgštys yra riebiose žuvyse (mėlynojoje žuvyje), žuvų taukuose ir vėžiagyviuose, taip pat sėklų aliejuose ir žaliose lapinėse daržovėse.

Nuorodos

1. Gage'as, FH (2002). Neurogenezė suaugusiųjų smegenyse. „The Journal of Neuroscience“, 22 (3), 612–613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. ir Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenezė suaugusiųjų smegenyse. Journal of Neurology, 44 (9), 541–550.
3. Zhao, C., Deng, W. ir Gage, FH (2008). Suaugusiųjų neurogenezės mechanizmai ir funkciniai padariniai. Cell, 132 (4), 645-660.
4. Ming, GL ir Song, H. (2011). Suaugusiųjų neurogenezė žinduolių smegenyse: svarbūs atsakymai ir svarbūs klausimai. „Neuron“, 70 (4), 687–702.
5. Murphy, T., Pereira Dias, G. ir Thuret, S. (2014). Dietos poveikis smegenų plastiškumui gyvūnų ir žmonių tyrimuose: nepamirškite. Neuroninis plastiškumas, 2014, 1–32.