РЕГЕНЕРИРУЮТСЯ ЛИ НЕЙРОНЫ? - НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ - 2025

Регенерируются ли нейроны? Всегда считалось, что нет. Кажется, что большинство наших нейронов рождаются, когда мы все еще находимся в утробе матери, и со временем они не воспроизводятся, а постепенно умирают.

Однако в обычных ситуациях это не является поводом для беспокойства. Обычно каждый день теряется большое количество нейронов, что становится патологическим - это чрезмерная потеря, как при деменции.

Но потеря нейронов, которая считается нормальной, не влияет на наши когнитивные способности. Фактически, нейроны постоянно реорганизуют свои связи, чтобы всегда усиливать самое полезное и отбрасывать бесполезное.

Но что, если я скажу вам, что были обнаружены доказательства регенерации нейронов? Знаете ли вы, что есть определенные области нашего мозга, в которых эти клетки воспроизводятся, даже если мы взрослые?

Регенерация нейронов гиппокампа

Похоже, что у большинства млекопитающих нейроны регенерируют в гиппокампе и обонятельной луковице. Гиппокамп важен для обучения, памяти и пространственной ориентации, в то время как обонятельная луковица воспринимает информацию, которую улавливает наш запах.

Это имеет смысл, потому что объяснение, данное нашему мозгу, производящему новые нейроны, состоит в том, что ему необходимо поддерживать набор клеток с определенными свойствами, но они существуют ограниченное время. Кроме того, они важны, потому что они специализируются на выполнении очень специфической нейронной обработки.

По-видимому, многочисленные исследования утверждают, что нейроны рождаются в части бокового желудочка, а затем мигрируют в обонятельную луковицу. Там они интегрируются с существующими клетками и будут участвовать в обонятельной памяти и в формировании страха через запах.

Они также могут мигрировать в зубчатую извилину гиппокампа, приобретая важную роль в пространственном обучении и запоминании контекстных ключей.

Люди отличаются от других млекопитающих тем, что у них нет регенерации обонятельной луковицы. Однако было показано, что эта регенерация действительно происходит в гиппокампе. Кажется, это объясняет, почему мы не так зависимы от запаха, как другие животные, при этом у нас более высокая степень когнитивной адаптации.

До 1998 г. уже было известно, что нейрогенез (рождение новых нейронов) существует у взрослых грызунов и обезьян. Но что насчет людей?

В том году Эрикссон и его команда первыми показали, что регенерация нейронов происходит в гиппокампе человека. Они использовали посмертную ткань человеческого мозга, доказав, что нейроны на протяжении всей жизни воспроизводятся в зубчатой ​​извилине.

Таким образом, годовой оборот клеток гиппокампа составляет 1,75%. Однако нейрогенез человека в коре головного мозга происходит только на раннем этапе развития и не сохраняется во взрослой жизни.

Регенерация нейронов полосатого тела

Поперечно-полосатое ядро ​​(полосатое тело)

В 2014 году группа ученых из Каролинского института обнаружила, что нейрогенез существует в мозге взрослых людей.

Эти исследователи обнаружили нейробласты в стенке нашего бокового желудочка. Можно сказать, что нейробласты - это примитивные клетки, которые еще не эволюционировали, и что в будущем они будут дифференцироваться в нейроны или глиальные клетки.

Но это еще не все, они также обнаружили, что эти нейробласты растут и интегрируются в соседнюю область: полосатое тело. Эта часть нашего мозга важна для управления нашими движениями, и повреждение в этом месте может вызвать двигательные изменения, такие как тремор и тики.

Фактически, те же авторы обнаружили, что при болезни Хантингтона, когда возникает моторный дефицит, почти не регенерируются нейроны в полосатом теле. Также на запущенных стадиях заболевания полностью прекращается регенерация.

Регенерация в других областях мозга

Есть авторы, которые обнаружили регенерацию взрослых нейронов в других нетрадиционных областях, таких как неокортекс, кора грушевидной мышцы и лимбические структуры, такие как миндалина, гипоталамус или преоптическая область. Последние играют важную роль в социальном поведении.

Однако есть исследователи, которые получили противоречивые результаты или использовали неточные методы, которые смогли изменить результаты. Поэтому необходимы дальнейшие исследования для подтверждения этих выводов.

С другой стороны, следует отметить, что изучать регенерацию нейронов у человека сложно из-за существующих этических ограничений. По этой причине в области животноводства есть больше достижений.

Однако был разработан неинвазивный метод, называемый магнитно-резонансной спектроскопией, который может исследовать существование клеток-предшественников в живом мозге человека.

Есть надежда, что в будущем эти методы можно будет усовершенствовать, чтобы больше узнать о нейрогенезе у взрослых людей.

Факторы, усиливающие регенерацию нейронов у взрослых

- Обогащенная среда и физическая активность

Кажется, что более сложная среда увеличивает возможности для получения жизненного опыта и вызывает сенсорную, когнитивную, социальную и двигательную стимуляцию.

Этот конкретный факт, по-видимому, не увеличивает нейрогенез, но увеличивает выживаемость клеток гиппокампа у грызунов и уровень их специализации.

Однако было показано, что только добровольная физическая активность увеличивает нейрогенез в дополнение к выживанию этих клеток у взрослых мышей.

Если мы рассматриваем обогащенную среду как большие возможности для обучения, было подтверждено, что обучение само по себе является решающим в нейрогенезе гиппокампа.

- Учебные задания

В исследовании 1999 года, проведенном Гоулдом и соавторами, было показано, что обучение усиливает нейрогенез в гиппокампе. Они отметили новые клетки у крыс и наблюдали, куда они идут, выполняя различные учебные задания.

Таким образом, они обнаружили, что количество регенерированных нейронов в зубчатой ​​извилине удваивается, когда крысы выполняли обучающие задания, в которых задействован гиппокамп. В то время как при занятиях, в которых не участвовал гиппокамп, этого увеличения не произошло.

Это подтверждается другими исследованиями, такими как Shors et al. в 2000, или как у Van Praag et al. (2002), хотя они добавляют, что новые клетки развиваются и становятся функциональными зрелыми клетками, подобными тем, которые уже существуют в зубчатой ​​извилине.

Что касается учебной деятельности, в которой задействован гиппокамп, мы находим: формирование условий моргания, предпочтение от еды, или обучение пространственной навигации.

- Социальные взаимодействия

В интересном исследовании Lieberwirth & Wang (2012) было обнаружено, что положительные социальные взаимодействия (например, спаривание) усиливают нейрогенез взрослых в лимбической системе, а отрицательные взаимодействия (такие как изоляция) уменьшают его.

Однако для подтверждения эти результаты необходимо сопоставить с новыми исследованиями.

- нейротрофические факторы

Или веществами, которые способствуют росту нервов, могут быть такие, как BDNF (нейротрофический фактор головного мозга), CNTF (цилиарный нейротрофический фактор), IGF-1 (инсулиноподобный фактор роста I типа) или VEGF (эндотелиальный фактор роста). сосудистые).

- нейротрансмиттеры

Есть определенные типы нейромедиаторов, регулирующих пролиферацию клеток.

Например, ГАМК, которая является ингибитором, регулирует нейрогенез в гиппокампе. В частности, он уменьшает его, но в то же время увеличивает интеграцию новых нейронов со старыми.

Другой нейротрансмиттер, глутамат, замедляет регенерацию нейронов. Как будто вводится вещество с противоположным действием (антагонист), регенерация снова увеличивается.

С другой стороны, серотонин увеличивает нейрогенез в гиппокампе, а его отсутствие снижает его.

- Антидепрессанты

В исследовании Malberg et al. (2000) показали, что длительное воздействие антидепрессантов увеличивает пролиферацию клеток в гиппокампе. Однако это было обнаружено только у крыс.

Факторы, тормозящие регенерацию нейронов у взрослых

- стресс

Многочисленные исследования показывают, что увеличение стресса приводит к значительному снижению регенерации нейронов гиппокампа.

Кроме того, если стресс хронический, он снижает как нейрогенез, так и выживаемость этих клеток.

- стероиды

Кортикостероиды, такие как глюкокортикоиды, которые высвобождаются во время стрессовой реакции, вызывают снижение нейрогенеза в гиппокампе. Обратное происходит, если уровень этого вещества снижается.

Нечто подобное происходит с гонадными стероидами. Фактически, у женщин разрастание нейронов варьируется в зависимости от уровней стероидов, существующих в каждой фазе гормонального цикла.

Если эстрогены вводить женщинам менее 4 часов, нейрональная пролиферация увеличивается. Однако, если введение продолжается до 48 часов, это распространение подавляется.

- Социальная изоляция

Похоже, что социальная неудача, такая как изоляция, снижает регенерацию и выживаемость нейронов у таких животных, как обезьяны, мыши, крысы и землеройки.

- злоупотребление наркотиками

Было показано снижение нейрогенеза и выживаемости клеток из-за хронического употребления алкоголя, кокаина, экстази, никотина и опиоидов.

Ссылки

1. Эрикссон, П.Т., Екатерина П., Бьорк-Эрикссон, Т., Альборн, А.М., Нордборг, К., Петерсон, Д.А. и Гейдж, Ф.Х. (1998). Нейрогенез в гиппокампе взрослого человека. Nature Medicine, 4, 1313-1317.
2. Эрнст, А.А., Алкасс, К.А., Бернар, С.А., Салехпур, Массачусетс, Перл, С.А., Тисдейл, Дж. А. и… Уппсальский университет, Коннектикут (2014). Нейрогенез в полосатом теле мозга взрослого человека. Ячейка, 1072.
3. Гулд, Э., Бейлин, А., Танапат, П., Ривз, А., и Шорс, Т.Дж. (1999). Обучение усиливает нейрогенез у взрослых в формировании гиппокампа. Nature Neuroscience, 2, 260-265.
4. Либервирт, К. и Ван, З. (2012). Социальная среда и нейрогенез в мозге взрослых млекопитающих. Передний гул. Neurosci., 6, с. 1-19.
5. Либервирт, К., Пан, Ю., Лю, Ю., Чжан, З., и Ван, З. (2016). Нейрогенез взрослых гиппокампа: его регуляция и потенциальная роль в пространственном обучении и памяти. Исследование мозга, 1644: 127-140.
6. Мальберг Дж. Э., Эйш А. Дж., Нестлер Э. Дж., Думан Р. С. (2000). Хроническое лечение антидепрессантами увеличивает нейрогенез в гиппокампе взрослых крыс. J. Neurosci., 20, стр. 9104-9110.
7. Шорс, Т.Дж., Мизегаес, Г., Бейлин, А., Чжао, М., Райдел, Т., и Гулд, Э. (2001). Нейрогенез у взрослого человека участвует в формировании следовых воспоминаний. Природа, 410 (6826), 372.
8. Ван Прааг Х., Шиндер А.Ф., Кристи Б.Р., Тони Н., Палмер Т.Д., Гейдж Ф.Х. (2002). Функциональный нейрогенез в гиппокампе взрослых. Природа; 415 (6875): 1030-4.
9. Юань, Т., Ли, Дж., Дин, Ф., и Ариас-Каррион, О. (2014). Доказательства взрослого нейрогенеза у нечеловеческих приматов и человека. Исследования клеток и тканей, (1), 17.