НЕВРОГЕНЕЗА: ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕГУЛАЦИЯ - НЕВРОПСИХОЛОГИЯ - 2025

В Неврогенезиса е раждането на нови неврони от стволови клетки и прогениторни клетки. Тя възниква по време на ембрионалното развитие, когато се формира нервната система. Последните данни показват, че неврогенезата продължава при възрастни примати и хора.

Невроните са функционалните компоненти на нервната система и са отговорни за обработката и предаването на информация. Противно на това, което се смяташе дълго, нервната система за възрастни може да генерира нови неврони, тоест тя има определен капацитет да се регенерира, така че новото производство на неврони да не се ограничава само до ембрионалния и неонаталния живот.

Всички бозайници имат клетки, които се възпроизвеждат в много органи и в някои случаи, особено в кръвта, кожата и червата, стволовите клетки съществуват през целия живот, допринасяйки за бързото заместване на клетките.

Например, червата напълно регенерира клетките си на всеки 10,7 години. Регенерацията на нервната система, по-специално на мозъка, е много по-ограничена, но това не означава, че тя не съществува.

Характеристики на неврогенезата

Neuron

Насекомите, рибите и земноводните могат да възпроизвеждат нервни клетки през целия живот. Изключение от това правило за самовъзстановяване и непрекъснат растеж се смяташе за мозъка и гръбначния мозък на бозайниците.

Днес знаем, че това отдавна прието ограничение не е напълно вярно, тъй като има добре диференцирани области на мозъка, които могат да генерират нови неврони през целия живот.

По този начин през целия живот в мозъка на възрастните има невронни стволови клетки, които могат да се обновяват и да пораждат нови неврони, астроцити и олигодендроцити, точно както в развиващия се мозък.

В тези области на мозъка на възрастни бозайници (зъбни вирусчета и субвентрикуларна зона) има клетки с митотична активност, които могат да бъдат класифицирани в две групи:

Стволови или стволови клетки

Те са тези, които могат да се разделят за неопределено време и да се разграничават в различни видове специализирани клетки с клетъчен цикъл по-голям от 28 дни.

Невронни прогениторни клетки

С 12-часов клетъчен цикъл те са невронни клетки с по-ограничен капацитет за самостоятелно обновяване и разширяване и с потенциал да се диференцират в няколко типа неврони.

Невроналните прогенитори и глиалните прогенитори биха били клетките, ангажирани да се диференцират съответно само в неврони или глии. Невронните прародители, определени за определен тип неврони, биха могли да бъдат идеалният заместващ инструмент за лечение на увредената централна нервна система.

Регулация на неврогенезата в мозъка на възрастния

Неврогенезата в мозъка на възрастния се регулира положително или отрицателно от различни механизми. Освен това съществуват вътрешни и външни фактори, които участват в такова регулиране.

Вътрешните фактори включват експресията на гени, молекули, растежни фактори, хормони и невротрансмитери; възрастта е друг вътрешен фактор, участващ в неврогенезата. Външните фактори включват екологични и фармакологични стимули.

-Вътрешни фактори

Генетични и молекулярни

Сред генетичните фактори, които индуцират неврогенезата и ембрионалната морфогенеза, може да се спомене експресията на гените. Тези гени също участват в регулирането на клетъчната пролиферация и диференциация в неврогенните зони на мозъка на възрастния.

Някои от тези гени се експресират в различна степен в зародишните участъци на мозъка на възрастен в отговор на стимули или лезии в тази област.

Фактори на растеж

Изразяването на различни фактори на растеж, като невротрофичен фактор, произведен от мозъка (BDNF), участващ в регулирането на съдбата на клетките, може да определи размера на невроналната или глиалната популация, както в развиващите се мозъци, така и в мозъка на възрастните.

Тези фактори са свръхекспресирани в различни невродегенеративни модели като болестта на Алцхаймер или болестта на Паркинсон, където участват като защитни фактори срещу увреждане на невроните или като индуктивни фактори по време на генерирането и диференцирането на нови клетки, които заместват увредените клетки.

В този контекст е показано, че интрацеребровентрикуларното приложение на мозъчен невротрофичен фактор (BDNF) повишава неврогенезата в обонятелната луковица и хипокампуса.

Така можем да заключим, че тези фактори на растеж стимулират неврогенезата в мозъка на възрастния.

Невротрансмитерите

Понастоящем е известно, че различни невротрансмитери участват като фактори, които регулират неврогенезата в мозъка на възрастния. Сред най-изследваните са глутамат, серотонин (5-НТ), норепинефрин и допамин.

Глутаматът се счита за най-важният невротрансмитер за мозъчната функция. Известно е, че регулира неврогенезата в хипокампуса на възрастни животни.

Участието на 5-НТ в неврогенезата е доказано в няколко проучвания, така че инхибирането на неговия синтез ни позволи да наблюдаваме намаляване на скоростта на пролиферация както в хипокампуса, така и в субвентрикуларната зона (ZSV) на плъхове.

Норадренергичната система е друг участник в неврогенезата в мозъка на възрастния. Чрез инхибиране на освобождаването на норепинефрин, показано, че клетъчната пролиферация в хипокампуса намалява.

И накрая, допаминът е друг важен невротрансмитер, участващ в регулацията на неврогенезата както в субвентрикуларната зона, така и в хипокампуса на мозъка на възрастния. Експериментално е показано, че намаляването на допамина намалява генерирането на нови неврони, както в субвентрикуларната област, така и в зъбния обвив на хипокампуса.

Хормоните

Някои изследвания показват, че овариалните стероиди, както и ендогенните естрогени, имат стимулиращ ефект върху клетъчната пролиферация. Въпреки това, надбъбречните стероиди, като кортикостероидите, потискат клетъчната пролиферация в области като зъбния вирус на хипокампуса.

Проучване при плъхове показва, че скоростта на неврогенезата се увеличава 65% по време на бременността и достига своя максимален пик непосредствено преди раждането, което съвпада с нивата на пролактин.

възраст

Известно е, че възрастта е един от най-важните вътрешни фактори в регулацията на неврогенезата в мозъка.

Неврогенезата в развиващия се мозък е много висока, но като достигнем зряла възраст и възраст, тя намалява драстично, макар и да не изчезва напълно.

-Външни фактори

опазване на околната среда

Неврогенезата не е статичен биологичен процес, тъй като скоростта му е променлива и зависи от околната среда. Известно е, че физическата активност, обогатената среда, ограничаването на енергията и модулирането на невронната активност, наред с други фактори, действат като положителни регулатори на неврогенезата.

Животните, които живеят в обогатена среда, показват нарастване на неврогенезата в зъбната обвивка. Въпреки това, при животни, които живеят в условия на стрес или в лошо обогатена среда, неврогенезата в тази област се намалява или напълно се инхибира.

Освен това промените в хипоталамо-хипофизната-надбъбречната ос, индуцирани от постоянни стресови ситуации по време на развитие, намаляват генерирането на нови клетки в зъбния вирус. По този начин е известно, че клетъчната пролиферация в зъбния вирус намалява поради ефекта на глюкокортикоидите, които се освобождават в отговор на стрес.

По този начин беше наблюдавано как доброволните упражнения и обогатяването на околната среда подобряват работата на млади и стари мишки във водния лабиринт Морис (задача за тестване на обучението и паметта на хипокампата).

Наблюдава се също, че неврогенезата може да бъде модулирана от социалния статус на животните и е вероятно да бъде медиирана от молекули като мозъчния невротрофичен фактор, споменат по-горе.

И накрая, преживяванията, които са свързани с подобрената когниция, вероятно предполагат, че стимулират невронната мрежа на хипокампуса.

Всъщност обучението в хипокампа е един от основните регулатори на неврогенезата (изследване). Хипокампът е отговорен за формирането на нови спомени, декларативна памет и епизодична и пространствена памет. Следователно, пролиферацията на нови неврони в тази област на мозъка е много важна.

Как да засилим неврогенезата?

След като обясните какво е неврогенезата и от какви фактори е регулирана, може да се запитате дали може да се направи нещо, което да предотврати намаляването на неврогенезата, характерно за стареенето и да стимулира създаването на нови неврони. Това е вашият щастлив ден, защото отговорът е „да“. Ето няколко съвета, за да го направите.

Упражнение

Намаляването на неврогенезата, характерно за стареенето, може да бъде предотвратено или отменено чрез физически упражнения. Всъщност възрастните възрастни, които тренират през целия си живот, имат по-малка загуба на мозъчна тъкан, отколкото заседнали индивиди.

От друга страна, физически пригодените възрастни хора се представят по-добре на когнитивни тестове, отколкото техните заседнали връстници (проучване).

Обогатена среда

Неврогенезата при възрастните се регулира динамично от много физиологични стимули.

Четенето, усвояването на нови умения, срещите с нови хора, игри и задачи, които изискват мислене, хоби, пътувания или преживявания, като например да имаме деца, са много дейности, които представляват предизвикателство за нашето познание с последващата мозъчна пластичност и нова продукция на невроните.

Избягвайте хроничния стрес

Стресът е остър и адаптивен отговор към околната среда, който ни помага в много случаи да решаваме проблеми и да избягваме възможните опасности.

Начинът ни на живот, пълен с работа и притеснения, означава, че сме с постоянно и хронично ниво на стрес, което далеч не е адаптивно, може да ни причини сериозни физически и психологически проблеми.

Доказано е, че този хроничен стрес и неговите последващи високи нива на надбъбречни хормони като кортизол причиняват смърт на невроните и потискат неврогенезата (проучване).

Ето защо избягването на стрес с алтернативи като йога, релаксация, добра почивка и хигиена на съня ще избегне тази ужасна смърт на невроните, причинена от хроничен стрес.

Яжте добре

Храната е не по-малко важна. Калоричното ограничение, периодичното гладуване и диетата с високо съдържание на полифеноли и полиненаситени мастни киселини са показали, че ползват когницията, настроението, стареенето и болестта на Алцхаймер.

Със специално внимание за подобряване на структурната и функционална пластичност в хипокампуса, увеличаване на експресията на невротрофни фактори, синаптична функция и неврогенеза при възрастни (проучване).

Това не означава, че не ядете или че ходите на диета, но и че не е добре да ядете, докато не надуете или ядете преработена храна. Хранете се здравословно и в умерена степен.

Полифенолите се намират в храни като гроздови семки, ябълки, какао, плодове като кайсии, череши, боровинки, нар и др., Както и в напитки като червено вино. Те също присъстват в ядки, канела, зелен чай и шоколад (тъмен шоколад не млечен шоколад).

Полиненаситените мастни киселини присъстват в мастната риба (синя риба), рибените масла и мидите, както и в семенните масла и зелените листни зеленчуци.

Препратки

1. Gage, FH (2002). Неврогенеза в мозъка за възрастни. The Journal of Neuroscience, 22 (3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Неврогенеза в мозъка на възрастния. Journal of Neurology, 44 (9), 541-550.
3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, FH (2008). Механизми и функционални последици от неврогенезата при възрастните. Клетка, 132 (4), 645-660.
4. Ming, GL & Song, З. (2011). Неврогенеза за възрастни в мозъка на бозайниците: значителни отговори и значими въпроси. Neuron, 70 (4), 687-702.
5. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Влияние на диетата върху мозъчната пластичност при изследвания върху животни и хора: Осъзнайте пропастта. Невронна пластичност, 2014, 1-32.