Definice neurogeneze
Nurogeneze dospělých je tvorba nových neuronů u dospělých. Tyto neurony vznikají z progenitorových nebo kmenových buněk. K tomu obvykle dochází během embryonálního vývoje a raného růstu a u některých druhů hmyzu, ryb a obojživelníků může pokračovat až do dospělosti. Tradičně se mělo za to, že mozek dospělých savců není schopen neurogeneze, ale nedávné studie ukázaly, že to není pravda.
Důkazy pro názor, že neurony se nemohou replikovat
Přestože mnoho jiných typů buněk je schopno se v případě potřeby replikovat, mělo se za to, že neurony jsou jiné. Jedním z důvodů tohoto přesvědčení je úroveň jejich složitosti: vysoce rozvětvené dendrity rozvětvující se z buněčných těl s nejméně jedním dlouhým axonem a mnoha postsynaptickými terminály, které jsou v současné době zaměstnány jako funkční jednotka existující sítě… je snadné pochopit, že replikace takové buňky by byla složitá a obtížná. Dalším důkazem pro nedostatečnou regeneraci neuronů byla skutečnost, že zatímco jiné tkáně se mohou samy obnovovat, poranění mozku a míchy jsou nevratná. A konečně se mělo za to, že odumírání neuronů s postupujícím stárnutím přispívá k poklesu kognitivních schopností, protože je nelze nahradit.
Výše uvedený diagram ukazuje složitost typického neuronu a ilustruje, jak obtížné by bylo podstoupit již tak složitý proces buněčného dělení (mitózu).
Laboratorní studie neurogeneze
Laboratorní studie na myších, potkanech a žralocích se staly důkazem nejen existence, ale i významu neurogeneze. Nové nástroje pro zobrazování a označování neuronů pomohly vědcům přesvědčivě prokázat, že se v mozku rodí nové neurony. Míra neurogeneze se s přibývajícím věkem potkanů snižovala, ale zjistilo se, že faktory prostředí mohou tuto degeneraci zpomalit nebo změnit. Ukázalo se, že stres je faktorem, který neurogenezi snižuje, zatímco cvičení a kognitivní obohacení ji naopak posilují. V roce 2005 vědci zjistili, že u starších myší, které pravidelně běhaly na kolečkách, byla míra neurogeneze vyšší než u sedavých myší.
Neurogeneze dospělých
Skutečnost neurogeneze hipokampu dospělých byla prokázána průlomovými studiemi v posledních 50 letech. Existují dvě oblasti mozku dospělých savců, ve kterých byla prokázána regenerace neuronů, přičemž jednou z nich je hipokampus. Tato malá oblast ve tvaru mořského koníka uložená hluboko v mozku je centrem paměti, které má zásadní význam pro přeměnu krátkodobé paměti na dlouhodobou. Hipokampus má také zásadní význam pro prostorové učení, které přispívá k navigačním schopnostem v trojrozměrném prostředí.
Druhým místem v mozku, kde dochází k neurogenezi, je subventrikulární zóna. Tato oblast je bohatá na progenitorové a kmenové buňky pro nové neurony. Stále probíhají studie, které mají vyřešit záhadu, co přesně se děje s novými neurony, které zde vznikají. Ty sice migrují do čichového bulbu, ale jejich konečná funkce ještě nebyla určena. Jedno je však jisté: existence kmenových buněk v dospělém mozku pomohla překonat potenciální potíže složitých neuronů, které se při replikaci dělí napůl, jak to dělá mnoho jiných typů buněk. Pro progenitorovou nebo kmenovou buňku je mnohem snazší produkovat nové neurony než kopírovat dospělý neuron.
Poškození hipokampu
Hipokampus je v počátečních stadiích Alzheimerovy choroby náchylný k poškození, které může ovlivnit průběh onemocnění. Vzhledem k tomu, že hipokampus je životně důležitý pro paměť i navigaci, pomáhá to také vysvětlit, proč mají pacienti s Alzheimerovou chorobou problémy se zapamatováním si věcí a také proč mají tendenci bloudit a ztrácet se. Mezi další příčiny poškození hipokampu patří období s nedostatkem kyslíku neboli hypoxie. K tomu může dojít při srdečním infarktu, blízkém utonutí, spánkové apnoe, otravě oxidem uhelnatým nebo jiných nebezpečných událostech. Poškození hipokampu může mít za následek anterográdní amnézii, při které má člověk jasné vzpomínky na život před poškozením mozku, ale jen málo nových vzpomínek je schopen vytvořit.
Jak zvýšit neurogenezi
Teď, když je prokázáno, že neurogeneze je možná, může mnoho lidí zajímat, zda je možné záměrně zvýšit rychlost tvorby nových neuronů v jejich mozku. Odpověď zní ano! Podle Dr. Sandrine Thuretové, výzkumnice neuronálních kmenových buněk na King’s College v Londýně, existuje nepřeberné množství způsobů, jak toho dosáhnout. Cvičení, učení a sex mají tendenci zvyšovat neurogenezi. Prospěšné jsou také některé potraviny, například flavonoidy obsažené v hořké čokoládě a borůvkách, omega-3 mastné kyseliny obsažené například v lososu a resveratrol obsažený v červeném víně. Dokonce i přerušovaný půst, který zahrnuje krátká období během týdne, kdy se vynechává nebo výrazně omezuje jídlo, může podpořit tvorbu nových neuronů.
Naopak je známo, že faktory, jako je stres, nedostatek spánku, strava s vysokým obsahem nasycených tuků a alkohol, neurogenezi snižují. Začíná být jasné, že rychlost neurogeneze lze do jisté míry řídit volbou chování a stravy. To v současné době vede vědce ke zkoumání možností zvýšení neurogeneze jako terapeutické strategie pro osoby trpící poškozením hipokampu v důsledku nemoci nebo zranění. Nové informace a strategie by také mohly bojovat proti úbytku kognitivních funkcí v důsledku stárnutí.
Kvíz
1. Co je to kvíz? Který z těchto důvodů není důvodem, proč se mělo za to, že neurony jsou po své smrti navždy ztraceny?
A. Jsou velmi složité.
B. Pocházejí z kmenových buněk.
C. Poranění nervové tkáně jsou nenapravitelná.
D. Pokles kognitivních schopností během stárnutí byl přisuzován odumírajícím neuronům, které nebyly nahrazeny.
2. V čem spočívá funkce hipokampu?
A. Koordinaci svalů.
B. Regulaci dýchání a srdeční frekvence.
C. Monitorování endokrinního systému.
D. Učení a paměť.
3. Která z těchto možností není způsobem zvýšení neurogeneze?
A. Cvičení
B. Přerušované hladovění
C. Nasycené tuky
D. Omega-3 mastné kyseliny