Neurogeneza i nauka o regeneracji mózgu
Konwencjonalna mądrość od dawna sugerowała, że nie możemy wyhodować nowych komórek mózgowych; że urodziliśmy się ze wszystkimi komórkami mózgowymi, jakie kiedykolwiek będziemy mieć i że gdy te szare komórki wygasną, odejdą na zawsze.
To przekonanie było częściowo spowodowane faktem, że niektóre funkcje motoryczne (ruchowe) i poznawcze (myślowe) mają tendencję do odmawiania starszym, które otrzymujemy. Ale czy to sugeruje, że wszystko idzie w dół, gdy zbliżamy się do pewnego wieku i nie mamy wyboru, jak czekać na nieuchronny upadek?
Komórki mózgu i hipokamp
Podczas gdy ogromna większość komórek naszego mózgu powstaje, gdy jesteśmy w macicy , istnieją pewne części mózgu, które nadal tworzą nowe komórki nerwowe w okresie niemowlęcym. Jednak do ostatnich dziesięcioleci ograniczona zdolność mózgu do regeneracji wywołała przekonanie, że neurogeneza - narodziny nowych komórek mózgowych - ustała wkrótce po tym etapie.
Ostatnie badania pokazały, że jest inaczej i sugeruje, że co najmniej jedna część mózgu nadal tworzy nowe komórki przez cały okres życia danej osoby.
W późnych latach 90. naukowcy z Rockefellers University w Nowym Jorku przeprowadzili badania, w których małpy marmozetowe zostały wstrzyknięte ze śladową substancją chemiczną, która może różnicować wolno dzielące się dojrzałe komórki mózgowe i szybko dzielić nowe. Odkryli, że hipokamp (region mózgu związany z pamięcią, uczeniem się i emocjami) nadal tworzy nowe komórki bez ograniczeń wieku i czasu.
Późniejsze badania wykorzystujące datowanie węgla-14 (które oceniają wiek i proces rozwoju komórki) potwierdziły, że komórki hipokampu, ciągle umierając, zostały szybko zastąpione nowymi. Jedynie poprzez tworzenie tych komórek hipokamp jest w stanie utrzymać swoje centralne funkcje.
Pokazało nam to również, że liczba nowych komórek i częstotliwość, z jaką są tworzone, zaczynają maleć wraz z wiekiem. W związku z tym tempo spadku nie było spójne i mogło się znacznie różnić w zależności od podmiotu.
Co mówią nam badania
Badania są uważane za ważne, ponieważ sugerują, że istnieją czynniki, które mogą stymulować i hamować proces neurogenezy u dorosłych. Wskazuje nawet na możliwe modele leczenia chorób zwyrodnieniowych, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona, a nawet odwracanie uszkodzeń spowodowanych traumatycznymi uszkodzeniami mózgu.
Pod pewnymi względami odkrycia nie były ani zaskakujące, ani nieoczekiwane. Pomimo debaty przeciwnie, nasza zdolność do tworzenia trwałych wspomnień i przechowywania informacji przez długi czas służy jako dowód tego procesu odnowy. Dziś uznajemy, że dorosła neurogeneza jest nie tylko możliwa, jest to rutynowe zjawisko biologiczne.
Czynniki wpływające na dorosłą neurogenezę
Podczas gdy wciąż nie jesteśmy w stanie wskazać mechanizmów neurogenezy dorosłych, zaczynamy identyfikować pewne czynniki, które mogą "wzmocnić" proces.
Jednym z nich jest ćwiczenie . Wczesne badania na zwierzętach przeprowadzone przez naukowców z University of Chicago wykazały, że ćwiczenia aerobowe doprowadziły zarówno do zwiększenia produkcji komórek w hipokampie, jak i zwiększenia ilości informacji genetycznych, które są kodowane.
Mówi nam to, że nie tylko poprawia się funkcja mózgu, ale same komórki są w stanie lepiej przechowywać informacje do nauki i pamięci.
Odkrycia zostały poparte badaniami z University of Pennsylvania, które w 2010 r. Donoszą, że ćwiczenia aerobowe u 120 osób starszych zwiększyły rzeczywisty rozmiar hipokampa o dwa procent i skutecznie odwróciły utratę komórek związanych z procesem starzenia o jeden do dwóch lat.
Oprócz ćwiczeń, naukowcy odkryli, że wzbogacone środowiska uczenia się mogą również przyczynić się do przetrwania starych komórek i produkcji nowych. Krótko mówiąc, im bardziej ćwiczysz mózg, tym bardziej będziesz w stanie utrzymać optymalną funkcję mózgu.
Z drugiej strony istnieją czynniki, które bezpośrednio podważają neurogenezę. Najważniejszym z nich jest wiek. Wiemy na przykład, że zanim wielu dorosłych osiągnie wiek 80 lat, utracone zostanie aż 20 procent połączeń nerwowych w hipokampie. Pomimo ćwiczeń i innych bodźców rozwój nowych komórek rzadko jest w stanie nadążyć za utratą starych.
Wiele z przyszłych badań będzie prawdopodobnie miało na celu przesunięcie równowagi pomiędzy tymi zyskami i stratami, ponieważ lepiej identyfikujemy zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne czynniki, które wpływają na neurogenezę dorosłych.
> Źródła:
> Erickson, A .; Voss, M .; Prakash, R. i in. "Trening ćwiczeń zwiększa rozmiar hipokampa i poprawia pamięć". PNAS. 2010; 108 (7): 3107-22; DOI: 10,1073 / pnas.10159850108.
> Ernst, A. i Frisen, J. "Dorosła neurogeneza u ludzi - wspólne i wyjątkowe cechy u ssaków". PLoS Biol. 2015; 13 (1): e1002045; DOI: 10.1371 / journal.pbio.1002045.