NEUROGENESE: EGENSKABER OG REGULERING - NEUROPSYKOLOGI - 2025

Den Neurogenese er fødslen af nye neuroner fra stamceller og progenitorceller. Det forekommer under embryonal udvikling, når nervesystemet dannes. Nyere bevis har vist, at neurogenese fortsætter hos voksne primater og mennesker.

Neuroner er de funktionelle komponenter i nervesystemet og er ansvarlige for behandling og transmission af information. I modsætning til hvad der længe blev tænkt, kan det voksne nervesystem generere nye neuroner, det vil sige det har en vis kapacitet til at regenerere, så den nye produktion af neuroner ikke kun er begrænset til embryonisk og nyfødt liv.

Alle pattedyr har celler, der replikerer i mange organer, og i nogle tilfælde, især i blod, hud og tarme, findes stamceller hele livet, hvilket bidrager til hurtig celleudskiftning.

For eksempel regenererer tarmen fuldstændigt sine celler hvert 10,7 år. Regenerering af nervesystemet, specifikt hjernen, er meget mere begrænset, men det betyder ikke, at det ikke findes.

Egenskaber ved neurogenese

neuron

Insekter, fisk og amfibier kan gentage neurale celler gennem hele livet. En undtagelse fra denne regel om selvreparation og kontinuerlig vækst blev antaget at være pattedyrshjerne og rygmarv.

I dag ved vi, at denne længe accepterede begrænsning ikke er helt sand, da der er godt differentierede områder i hjernen, der kan generere nye neuroner gennem hele livet.

Der er således neurale stamceller gennem hele livet i den voksne hjerne, der kan forny og give anledning til nye neuroner, astrocytter og oligodendrocytter, ligesom i den udviklende hjerne.

I disse områder af den voksne pattedyrshjerne (dentate gyrus og subventrikulært område) er der celler med mitotisk aktivitet, som kan klassificeres i to grupper:

Stam- eller stamceller

De er dem, der er i stand til at opdele på ubestemt tid og differentiere i forskellige typer specialiserede celler, med en cellecyklus større end 28 dage.

Neurale stamceller

Med en 12-timers cellecyklus er de neurale celler med en mere begrænset kapacitet til selvfornyelse og ekspansion og med potentialet til at differentiere i et par typer neuroner.

Neuronale progenitorer og glial progenitors ville være cellerne, der kun er forpligtet til at differentiere til henholdsvis neuroner eller glia. Neurale progenitorer bestemt til en specifik neuron type kan være det ideelle erstatningsværktøj til behandling af det sårede centralnervesystem.

Regulering af neurogenese i den voksne hjerne

Neurogenese i den voksne hjerne reguleres positivt eller negativt af forskellige mekanismer. Derudover er der interne og eksterne faktorer, der deltager i en sådan regulering.

Interne faktorer inkluderer ekspression af gener, molekyler, vækstfaktorer, hormoner og neurotransmittorer; alder er en anden intern faktor involveret i neurogenese. Eksterne faktorer inkluderer miljømæssige og farmakologiske stimuli.

-Interne faktorer

Genetisk og molekylær

Blandt de genetiske faktorer, der inducerer neurogenese og embryonisk morfogenese, kan ekspressionen af ​​gener nævnes. Disse gener deltager også i regulering af celleproliferation og differentiering i neurogene områder af den voksne hjerne.

Nogle af disse gener udtrykkes i varierende grad i kimregionerne i den voksne hjerne som respons på stimuli eller læsioner i dette område.

Vækstfaktorer

Udtrykket af forskellige vækstfaktorer, såsom hjerneafledt neurotrofisk faktor (BDNF), der er involveret i reguleringen af ​​cellens skæbne, kan bestemme størrelsen på den neuronale eller glialpopulation, både i udvikling af hjerner og i den voksne hjerne.

Disse faktorer overudtrykkes i forskellige neurodegenerative modeller, såsom Alzheimers sygdom eller Parkinsons sygdom, hvor de deltager som beskyttelsesfaktorer mod neuronal skade eller som induktive faktorer under genereringen og differentieringen af ​​nye celler, der erstatter de sårede celler.

I denne sammenhæng har det vist sig, at intracerebroventrikulær indgivelse af hjerneafledt neurotrofisk faktor (BDNF) øger neurogenesen i den luftrørende pære og hippocampus.

Således kan vi konkludere, at disse vækstfaktorer stimulerer neurogenese i den voksne hjerne.

neurotransmittere

Det er i øjeblikket kendt, at forskellige neurotransmittere deltager som faktorer, der regulerer neurogenese i den voksne hjerne. Blandt de mest studerede er glutamat, serotonin (5-HT), noradrenalin og dopamin.

Glutamat betragtes som den vigtigste neurotransmitter til hjernefunktion. Det er kendt at regulere neurogenese i hippocampus hos voksne dyr.

Deltagelse af 5-HT i neurogenese er blevet demonstreret i adskillige undersøgelser, således at hæmningen af ​​dens syntese har gjort det muligt for os at se et fald i proliferationsraten både i hippocampus og i subventrikulær zone (ZSV) hos rotter.

Det noradrenergiske system er et andet impliceret i neurogenese i den voksne hjerne. Ved at hæmme frigivelse af noradrenalin har celleproliferation i hippocampus vist sig at falde.

Endelig er dopamin en anden vigtig neurotransmitter involveret i reguleringen af ​​neurogenese både i den subventrikulære zone og i hippocampus i den voksne hjerne. Det er eksperimentelt vist, at faldet i dopamin mindsker dannelsen af ​​nye neuroner, både i det subventrikulære område og i hippocampus dentatyrus.

Hormoner

Nogle undersøgelser indikerer, at ovariesteroider såvel som endogene østrogener har en stimulerende virkning på celleproliferation. Adrenale steroider, såsom kortikosteroider, undertrykker imidlertid celleproliferation i områder såsom dentate gyrus i hippocampus.

En undersøgelse med rotter viser, at frekvensen af ​​neurogenese øges med 65% under graviditet og når sit højdepunkt lige før fødslen, hvilket falder sammen med prolactinniveauer.

Alder

Alder er kendt for at være en af ​​de vigtigste interne faktorer i reguleringen af ​​neurogenese i hjernen.

Neurogenese i den udviklende hjerne er meget høj, men når vi når voksen alder og alder, falder den drastisk, selvom den ikke forsvinder helt.

- Eksterne faktorer

Miljø

Neurogenese er ikke en statisk biologisk proces, da dens hastighed er variabel og afhænger af miljøet. Fysisk aktivitet, berigede miljøer, energibegrænsning og modulation af neuronal aktivitet, blandt andre faktorer, er kendt for at fungere som positive regulatorer af neurogenese.

Dyr, der lever i et beriget miljø, viser en stigning i neurogenese i dentatgyrusen. Hos dyr, der lever under stressbetingelser eller i et dårligt beriget miljø, reduceres neurogenesen i dette område eller inhiberes imidlertid totalt.

Endvidere mindsker ændringer i hypothalamus-hypofyse-binyre-aksen, fremkaldt af vedvarende stresssituationer under udvikling, genereringen af ​​nye celler i dentate gyrus. Det er således kendt, at celleproliferation i dentatgyrus falder på grund af virkningen af ​​glukokortikoider, som frigives som respons på stress.

Det er således blevet observeret, hvordan frivillig træning og berigelse af miljøet forbedrer ydeevnen hos unge og gamle mus i Morris-vandlaze (en opgave til at teste hippocampal-afhængig læring og hukommelse).

Det er også observeret, at neurogenese kan moduleres af dyrs sociale status og sandsynligvis vil blive formidlet af molekyler, såsom den hjerneafledte neurotrofiske faktor, der er nævnt ovenfor.

Endelig gør oplevelser, der er forbundet med forbedret kognition, formentlig det ved at stimulere det neurale netværk af hippocampus.

Faktisk er hippocampal-afhængig læring en af ​​de vigtigste regulatorer for neurogenese (undersøgelse). Hippocampus er ansvarlig for dannelsen af ​​nye minder, erklæringshukommelse og episodisk og rumlig hukommelse. Derfor er spredning af nye neuroner i dette område af hjernen meget vigtig.

Hvordan forbedres neurogenese?

Når du har forklaret, hvad neurogenese er, og af hvilke faktorer den er reguleret, kan du undre dig over, om der kan gøres noget for at forhindre faldet i neurogenese, der er karakteristisk for aldring og stimulere oprettelsen af ​​nye neuroner. Det er din heldige dag, fordi svaret er ja. Her er nogle tip til at få det gjort.

Dyrke motion

Faldet i neurogenese typisk for aldring kan forhindres eller vendes ved fysisk træning. Faktisk har ældre voksne, der træner hele livet, mindre tab af hjernevæv end stillesiddende individer.

På den anden side klarer de fysisk egnede ældre sig bedre på kognitive tests end deres stillesiddende kammerater (undersøgelse).

Berigede miljøer

Voksen neurogenese reguleres dynamisk af mange fysiologiske stimuli.

Læsning, indlæring af nye færdigheder, møde nye mennesker, spil og opgaver, der kræver tænkning, at have hobbyer, rejse eller oplevelser som at få børn, blandt mange andre, er aktiviteter, der repræsenterer en udfordring for vores kognition med den deraf følgende hjerneplastisitet og ny produktion af neuroner.

Undgå kronisk stress

Stress er en akut og adaptiv reaktion på miljøet, der hjælper os ved mange lejligheder til at løse problemer og undslippe mulige farer.

Imidlertid betyder vores måde at leve fuld af arbejde og bekymringer på, at vi har et konstant og kronisk niveau af stress, som langt fra er tilpasningsdygtig kan forårsage os alvorlige fysiske og psykologiske problemer.

Denne kroniske stress og dets deraf følgende høje niveauer af binyreshormoner, såsom cortisol, har vist sig at forårsage neuronal død og undertrykkelse af neurogenese (undersøgelse).

Derfor ville undgåelse af stress med alternativer som yoga, afslapning, god hvile og søvnhygiejne undgå denne frygtede neuronale død forårsaget af kronisk stress.

Spis godt

Mad er ikke mindre vigtig. Kaloribegrænsning, intermitterende faste og en diæt med mange polyfenoler og flerumættede fedtsyrer er vist at gavne kognition, humør, aldring og Alzheimers sygdom.

Med særlig opmærksomhed på forbedring af strukturel og funktionel plasticitet i hippocampus, øget ekspression af neurotrofiske faktorer, synaptisk funktion og neurogenese for voksne (undersøgelse).

Dette betyder ikke, at du ikke spiser, eller at du går i diæt, men at det ikke er godt at spise, indtil du puffer op eller spiser forarbejdet mad. Spis sunde og i moderation.

Polyfenoler findes i fødevarer såsom druefrø, æbler, kakao, frugter såsom abrikoser, kirsebær, blåbær, granatæbler osv. Og i drikkevarer såsom rødvin. De findes også i nødder, kanel, grøn te og chokolade (mørk chokolade ikke mælkechokolade).

Flerumættede fedtsyrer findes i fedtholdige fisk (blå fisk), fiskeolier og skaldyr samt frøolier og grønne blade grøntsager.

Referencer

1. Gage, FH (2002). Neurogenese i voksenhjernen. Journal of Neuroscience, 22 (3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenese i den voksne hjerne. Journal of Neurology, 44 (9), 541-550.
3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, FH (2008). Mekanismer og funktionelle implikationer af voksent neurogenese. Cell, 132 (4), 645-660.
4. Ming, GL & Song, H. (2011). Voksen neurogenese i pattedyrshjernen: betydelige svar og betydelige spørgsmål. Neuron, 70 (4), 687-702.
5. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Effekter af diæt på hjernens plasticitet i dyre- og menneskestudier: Mind the Gap. Neural plasticity, 2014, 1-32.