NEUROGENEESI: OMINAISUUDET JA SÄÄTELY - NEUROPSYKOLOGIA - 2025

Neurogenesis on syntymä uusia hermosoluja kantasolujen ja progenitorisolujen. Se tapahtuu alkion kehityksen aikana hermoston muodostuessa. Viimeaikaiset todisteet ovat osoittaneet, että neurogeneesi jatkuu aikuisilla kädellisillä ja ihmisillä.

Neuronit ovat hermoston toiminnallisia komponentteja ja vastaa tietojen käsittelystä ja siirtämisestä. Vastoin pitkään ajateltua, aikuisen hermosto voi tuottaa uusia neuroneja, ts. Sillä on tietty kyky uudistua, joten uusi neuronien tuotanto ei rajoitu pelkästään alkion ja vastasyntyneen elämään.

Kaikilla nisäkkäillä on soluja, jotka replikoituvat monissa elimissä ja joissakin tapauksissa, etenkin veressä, iholla ja suolistossa, kantasoluja on koko elämän ajan, mikä osaltaan nopeuttaa solujen korvaamista.

Esimerkiksi suoli regeneroi solut täysin 10,7 vuoden välein. Hermoston, erityisesti aivojen, regeneraatio on paljon rajoitetumpaa, mutta se ei tarkoita, ettei sitä ole olemassa.

Neurogeneesin ominaispiirteet

Neuroni

Hyönteiset, kalat ja sammakkoeläimet voivat replikoida hermosoluja koko elämän ajan. Poikkeuksen tästä itsekorjaamisen ja jatkuvan kasvun säännöstä ajateltiin olevan nisäkkään aivot ja selkäytimet.

Tänään tiedämme, että tämä kauan hyväksytty rajoitus ei ole täysin totta, koska aivoissa on hyvin eriytettyjä alueita, jotka voivat luoda uusia neuroneja koko elämän ajan.

Siksi aikuisen aivoissa on hermosolmukantasoluja koko elämän ajan, jotka voivat uudistua ja saada aikaan uusia hermosoluja, astrosyyttejä ja oligodendrosyyttejä, aivan kuten kehittyvissä aivoissa.

Näillä aikuisen nisäkkään aivojen alueilla (dentat gyrus ja subventricular alue) on soluja, joilla on mitoottista aktiivisuutta, jotka voidaan luokitella kahteen ryhmään:

Kantasolut

Ne ovat niitä, jotka kykenevät jakamaan toistaiseksi ja erottelemaan erityyppisiksi erikoistuneiksi soluiksi, joiden solusykli on yli 28 päivää.

Neuraaliset esisolut

12 tunnin solusyklillä ne ovat hermosoluja, joilla on rajoitetumpi kyky itsensä uusimiseen ja laajenemiseen, ja joilla on mahdollisuus erottua muutamaksi tyypiksi neuroneiksi.

Neuronaaliset esiasteet ja gliaaliset esiasteet olisivat solut, jotka sitoutuvat erilaistumaan vain vastaavasti neuroneiksi tai gliaiksi. Tietylle neuronityypille määritetyt hermosolut voisivat olla ihanteellinen korvaava työkalu loukkaantuneen keskushermoston hoitamiseen.

Neurogeneesin säätely aikuisen aivoissa

Aikuisten aivojen neurogeneesiä säätelevät positiivisesti tai negatiivisesti erilaiset mekanismit. Lisäksi tällaiseen säätelyyn osallistuvat sisäiset ja ulkoiset tekijät.

Sisäisiin tekijöihin kuuluvat geenien, molekyylien, kasvutekijöiden, hormonien ja välittäjäaineiden ilmentyminen; ikä on toinen sisäinen tekijä, joka liittyy neurogeneesiin. Ulkoisiin tekijöihin kuuluvat ympäristön ja farmakologiset ärsykkeet.

- Sisäiset tekijät

Geneettinen ja molekyyli

Neurogeneesiä ja alkion morfogeneesiä indusoivista geneettisistä tekijöistä voidaan mainita geenien ilmentyminen. Nämä geenit osallistuvat myös solujen lisääntymisen ja erilaistumisen säätelemiseen aikuisen aivojen neurogeenisillä alueilla.

Jotkut näistä geeneistä ekspressoituvat vaihtelevassa määrin aikuisen aivojen sukusoluilla vasteena ärsykkeille tai vaurioille tällä alueella.

Kasvutekijät

Erilaisten kasvutekijöiden, kuten aivojen johdettu neurotrofinen tekijä (BDNF), ilmentyminen, jotka osallistuvat solujen kohtaloon, voi ilmaista hermosolu- tai gliapopulaation koon sekä aivojen kehittyessä että aikuisten aivoissa.

Näitä tekijöitä yliekspressoidaan erilaisissa neurodegeneratiivisissa malleissa, kuten Alzheimerin tauti tai Parkinsonin tauti, joissa ne osallistuvat suojaavina tekijöinä hermosoluvaurioita vastaan ​​tai induktiivisina tekijöinä vaurioituneita soluja korvaavien uusien solujen muodostamisen ja erilaistumisen aikana.

Tässä yhteydessä aivojen johdetun neurotrofisen tekijän (BDNF) intraserebroventrikulaarisen annon on osoitettu lisäävän neurogeneesiä hajukappaleessa ja hippokampuksessa.

Siten voimme päätellä, että nämä kasvutekijät stimuloivat neurogeneesiä aikuisen aivoissa.

välittäjäaineiden

Tällä hetkellä tiedetään, että erilaiset välittäjäaineet osallistuvat tekijöinä, jotka säätelevät neurogeneesiä aikuisen aivoissa. Eniten tutkittuja ovat glutamaatti, serotoniini (5-HT), norepinefriini ja dopamiini.

Glutamaattia pidetään aivojen toiminnan tärkeimpänä välittäjäaineena. Sen tiedetään sääntelevän neurogeneesiä aikuisten eläinten hippokampuksessa.

5-HT: n osallistuminen neurogeneesiin on osoitettu useissa tutkimuksissa, joten sen synteesin estäminen on antanut meille mahdollisuuden nähdä lisääntymisnopeuden lasku sekä rottien hippokampuksessa että subventricular alueella (ZSV).

Noradrenerginen järjestelmä on toinen osa aikuisten aivojen neurogeneesiä. Estämällä norepinefriinin vapautumista solujen lisääntymisen hippokampuksessa on osoitettu vähenevän.

Viimeiseksi, dopamiini on toinen tärkeä välittäjäaine, joka osallistuu neurogeneesin säätelyyn sekä aikuisen aivojen subventrikulaarisella vyöhykkeellä että hippokampuksessa. On kokeellisesti osoitettu, että dopamiinin väheneminen vähentää uusien hermosolujen muodostumista sekä hipokampuksen subventricular alueella että dentate gyrus -bakteerissa.

hormonit

Jotkut tutkimukset osoittavat, että munasarjasteroideilla sekä endogeenisillä estrogeeneillä on stimuloiva vaikutus solujen lisääntymiseen. Lisämunuaissteroidit, kuten kortikosteroidit, estävät kuitenkin solujen lisääntymistä sellaisilla alueilla kuin hippokampuksen dentate gyrus.

Rotilla tehty tutkimus osoitti, että neurogeneesinopeus kasvaa 65% raskauden aikana ja saavuttaa huippunsa juuri ennen synnytystä, mikä on samanaikainen prolaktiinitasojen kanssa.

Ikä

Iän tiedetään olevan yksi tärkeimmistä sisäisistä tekijöistä aivojen neurogeneesin säätelyssä.

Kehittyvien aivojen neurogeneesi on erittäin korkea, mutta kun saavutamme aikuisuuden ja iän, se vähenee dramaattisesti, vaikkakaan ei katoa kokonaan.

-Ulkoiset tekijät

ympäristö-

Neurogeneesi ei ole staattinen biologinen prosessi, koska sen nopeus on vaihteleva ja riippuu ympäristöstä. Fyysisen aktiivisuuden, rikastettujen ympäristöjen, energian rajoittamisen ja hermostoaktiivisuuden moduloinnin tiedetään muun muassa toimivan neurogeneesin positiivisina säätelijöinä.

Rikastetussa ympäristössä elävät eläimet osoittavat neurogeneesin lisääntymistä gyrus-dentaatissa. Kuitenkin eläimissä, jotka elävät stressiolosuhteissa tai huonosti rikastetussa ympäristössä, neurogeneesi tällä alueella on heikentynyt tai kokonaan estetty.

Lisäksi kehityksen aikana jatkuvien stressitilanteiden aiheuttamat muutokset hypotalamuksen, aivolisäkkeen ja lisämunuaisen akselilla vähentävät uusien solujen muodostumista hammashevossa. Siten tiedetään, että soluproliferaatio gyrus-dentatissa vähenee glukokortikoidien vaikutuksesta, jotka vapautuvat vasteena stressille.

Siten on havaittu, kuinka vapaaehtoinen liikunta ja ympäristön rikastaminen parantavat nuorten ja vanhojen hiirten suorituskykyä Morrisin vesilakeissa (tehtävä, jonka avulla testataan hippokampusta riippuvaista oppimista ja muistia).

On myös havaittu, että neurogeneesiä voi moduloida eläinten sosiaalinen tila ja että sitä todennäköisesti välittävät molekyylit, kuten edellä mainitut aivojen johdetut neurotrofiset tekijät.

Viimeiseksi kokemukset, jotka liittyvät parannettuun kognitioon, tekevät sen todennäköisesti stimuloimalla hippokampuksen hermoverkkoa.

Itse asiassa hippokampuksesta riippuvainen oppiminen on yksi neurogeneesin tärkeimmistä säätelijöistä (tutkimus). Hippokampus vastaa uusien muistojen, deklaratiivisen muistin sekä jakso- ja tilamuistin muodostumisesta. Siksi uusien hermosolujen leviäminen tällä aivo-alueella on erittäin tärkeää.

Kuinka parantaa neurogeneesiä?

Kun olet selittänyt, mikä neurogeneesi on ja millaisilla tekijöillä sitä säädellään, saatat kysyä, voidaanko jotain tehdä ikääntymiselle ominaisen neurogeneesin vähenemisen estämiseksi ja uusien hermosolujen luomisen stimuloimiseksi. Se on onnenpäiväsi, koska vastaus on kyllä. Tässä on vinkkejä sen suorittamiseen.

Harjoittele

Ikääntymiselle tyypillinen neurogeneesin väheneminen voidaan estää tai kääntää liikunnalla. Itse asiassa ikääntyneillä aikuisilla, jotka käyttävät liikuntaa koko elämänsä ajan, aivokudoksen menetykset ovat pienemmät kuin istuvilla.

Toisaalta fyysisesti kunnossa olevat vanhemmat ihmiset suorittavat kognitiivisia testejä paremmin kuin istuvat ikätoverinsa (tutkimus).

Rikastetut ympäristöt

Aikuisten neurogeneesiä säätelevät dynaamisesti monet fysiologiset ärsykkeet.

Lukeminen, uusien taitojen oppiminen, uusien ihmisten tapaaminen, pelit ja tehtävät, jotka vaativat ajattelua, harrastuksia, matkustamista tai kokemuksia, kuten lasten hankkiminen, ovat muun muassa toimintaa, joka on haaste kognitiivisuudellemme, josta seuraa aivojen plastilisuus ja uusi tuotanto hermosoluista.

Vältä kroonista stressiä

Stressi on akuutti ja mukautuva reaktio ympäristölle, joka auttaa meitä useaan otteeseen ratkaisemaan ongelmia ja välttämään mahdollisia vaaroja.

Elämäntyyli, joka on täynnä työtä ja huolenaiheita, aiheuttaa meille kuitenkin jatkuvan ja kroonisen stressin, joka ei kaukana sopeutumisesta voi aiheuttaa meille vakavia fyysisiä ja psykologisia ongelmia.

Tämän kroonisen stressin ja sen seurauksena olevien lisämunuaisten hormonien, kuten kortisolin, korkeat tasot on osoitettu aiheuttavan hermosolujen kuolemaa ja neurogeneesin tukahduttamista (tutkimus).

Siksi stressin välttäminen sellaisilla vaihtoehdoilla kuin jooga, rentoutuminen, hyvä lepo ja unihygienia välttäisivät kroonisen stressin aiheuttaman pelätyn hermosolujen kuoleman.

Syödä hyvin

Ruoka on yhtä tärkeää. Kalorirajoituksen, ajoittain paaston ja runsaasti polyfenoleja ja monityydyttymättömiä rasvahappoja sisältävän ruokavalion on osoitettu hyödyttävän kognitiivisuutta, mielialaa, ikääntymistä ja Alzheimerin tautia.

Erityistä huomiota kiinnittäen hippokampuksen rakenteellisen ja toiminnallisen plastilisuuden parantamiseen, neurotrofisten tekijöiden ilmentymisen, synaptisen toiminnan ja aikuisten neurogeneesin lisäämiseen (tutkimus).

Tämä ei tarkoita sitä, että et syö tai että syöt ruokavaliota, vaan että ei ole hyvä syödä, ennen kuin paisut tai syö jalostettuja ruokia. Syö terveellisesti ja maltillisesti.

Polyfenoleja löytyy elintarvikkeista, kuten rypäleen siemenistä, omenoista, kaakaosta, hedelmistä, kuten aprikooseista, kirsikoista, mustikoista, granaattiomenoista jne., Ja juomista, kuten punaviini. Niitä on myös pähkinöissä, kanelissa, vihreässä teessä ja suklaassa (tumma suklaa, ei maitosukla).

Monityydyttymättömiä rasvahappoja on rasvakaloissa (sinisissä kaloissa), kalaöljyissä ja äyriäisissä, samoin kuin siemenöljyissä ja vihreissä lehtivihanneksissa.

Viitteet

1. Gage, FH (2002). Neurogeneesi aikuisten aivoissa. The Journal of Neuroscience, 22 (3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. ja Drucker-Colin, R. (2007). Neurogeneesi aikuisten aivoissa. Journal of Neurology, 44 (9), 541 - 550.
3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, FH (2008). Aikuisten neurogeneesin mekanismit ja toiminnalliset vaikutukset. Cell, 132 (4), 645 - 660.
4. Ming, GL & Song, H. (2011). Aikuisten neurogeneesi nisäkkäiden aivoissa: merkittäviä vastauksia ja merkittäviä kysymyksiä. Neuron, 70 (4), 687 - 702.
5. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Ruokavalion vaikutukset aivojen plastisuuteen eläinkokeissa ja ihmisillä: Mind the Gap. Neuroplastisuus, 2014, 1-32.