Neurogenese Definition
Die Neurogenese bei Erwachsenen ist die Entstehung neuer Nervenzellen bei Erwachsenen. Diese Neuronen entstehen aus Vorläuferzellen oder Stammzellen. Dies geschieht normalerweise während der Embryonalentwicklung und des frühen Wachstums und kann bei einigen Insekten, Fischen und Amphibien bis ins Erwachsenenalter andauern. Traditionell wurde angenommen, dass das erwachsene Säugetiergehirn nicht in der Lage ist, Neurogenese zu betreiben, aber neuere Studien haben gezeigt, dass dies nicht stimmt.
Beweise für das Konzept, dass Neuronen sich nicht replizieren können
Obwohl viele andere Zelltypen in der Lage sind, sich selbst zu replizieren, wenn es notwendig ist, wurde angenommen, dass Neuronen anders sind. Ein Grund für diese Annahme ist ihre Komplexität: stark verzweigte Dendriten, die von Zellkörpern abzweigen, mit mindestens einem langen Axon und vielen postsynaptischen Endigungen, die alle als funktionierende Einheit eines bestehenden Netzwerks beschäftigt sind… es ist leicht einzusehen, dass die Replikation einer solchen Zelle kompliziert und schwierig sein würde. Ein weiteres Indiz für die fehlende neuronale Regeneration ist die Tatsache, dass sich andere Gewebe zwar selbst reparieren können, Verletzungen des Gehirns und des Rückenmarks jedoch irreversibel sind. Schließlich wurde angenommen, dass das Absterben von Neuronen mit fortschreitendem Alter zum kognitiven Verfall beiträgt, da sie nicht ersetzt werden können.
Das obige Diagramm zeigt die Komplexität eines typischen Neurons und veranschaulicht, wie schwierig es wäre, den bereits komplizierten Prozess der Zellteilung (Mitose) zu durchlaufen.
Laborstudien zur Neurogenese
Laborstudien an Mäusen, Ratten und Spitzmäusen wurden zum Beweis für die Existenz und die Bedeutung der Neurogenese. Mit Hilfe neuer Instrumente zur Bildgebung und Markierung von Neuronen konnten die Forscher schlüssig nachweisen, dass im Gehirn neue Neuronen entstehen. Die Rate der Neurogenese nahm mit zunehmendem Alter der Ratten ab, aber es wurde entdeckt, dass Umweltfaktoren diese Degeneration verlangsamen oder verändern können. Stress erwies sich als ein Faktor, der die Neurogenese verringerte, während Bewegung und kognitive Anreicherung sie sogar verstärkten. Im Jahr 2005 stellten Forscher fest, dass ältere Mäuse, die regelmäßig auf Rädern liefen, eine höhere Rate der Neurogenese aufwiesen als sitzende Mäuse.
Erwachsene Neurogenese
Die Realität der Neurogenese im erwachsenen Hippocampus wurde in den letzten 50 Jahren durch bahnbrechende Studien nachgewiesen. Es gibt zwei Bereiche des erwachsenen Säugetiergehirns, in denen sich nachweislich Nerven regenerieren, einer davon ist der Hippocampus. Diese winzige, seepferdchenförmige Region tief im Gehirn ist ein Gedächtniszentrum, das für die Umwandlung von Kurzzeit- in Langzeitgedächtnis entscheidend ist. Der Hippocampus ist auch entscheidend für das räumliche Lernen, das zur Navigationsfähigkeit in der dreidimensionalen Umgebung beiträgt.
Der andere Ort im Gehirn, an dem Neurogenese stattfindet, ist die subventrikuläre Zone. Dieser Bereich ist reich an Vorläufer- und Stammzellen für neue Neuronen. Studien sind noch im Gange, um das Rätsel zu lösen, was genau mit den hier gebildeten neuen Neuronen geschieht. Sie wandern zwar in den Riechkolben ein, aber ihre endgültige Funktion ist noch nicht geklärt. Eines ist jedoch sicher: Die Existenz von Stammzellen im erwachsenen Gehirn hat dazu beigetragen, die potenziellen Schwierigkeiten komplexer Neuronen zu überwinden, die sich zur Vermehrung in zwei Hälften teilen, wie es viele andere Zelltypen tun. Für eine Vorläufer- oder Stammzelle ist es viel einfacher, neue Neuronen zu produzieren, als ein erwachsenes Neuron zu kopieren.
Schädigung des Hippocampus
Der Hippocampus ist in den frühen Stadien der Alzheimer-Krankheit anfällig für Schäden, die das Fortschreiten der Krankheit beeinflussen können. Da der Hippocampus sowohl für das Gedächtnis als auch für die Navigation von entscheidender Bedeutung ist, erklärt dies auch, warum Alzheimer-Patienten Schwierigkeiten haben, sich an Dinge zu erinnern, und warum sie dazu neigen, umherzuwandern und sich zu verirren. Weitere Ursachen für die Schädigung des Hippocampus sind Perioden mit niedrigem Sauerstoffgehalt (Hypoxie). Dies kann bei einem Herzinfarkt, Beinahe-Ertrinken, Schlafapnoe, Kohlenmonoxidvergiftung oder anderen gefährlichen Ereignissen auftreten. Eine Schädigung des Hippocampus kann zu einer anterograden Amnesie führen, bei der eine Person klare Erinnerungen an das Leben vor der Hirnverletzung hat, aber nur wenig neues Gedächtnis bilden kann.
Wie man die Neurogenese steigern kann
Nachdem nun feststeht, dass die Neurogenese möglich ist, fragen sich viele Menschen vielleicht, ob es möglich ist, die Produktion neuer Neuronen in ihrem Gehirn absichtlich zu steigern. Die Antwort lautet: Ja! Laut Dr. Sandrine Thuret, einer Forscherin für neurale Stammzellen am King’s College in London, gibt es zahlreiche Möglichkeiten, dies zu erreichen. Bewegung, Lernen und Sex steigern die Neurogenese. Auch bestimmte Lebensmittel haben sich als förderlich erwiesen, darunter Flavonoide in dunkler Schokolade und Blaubeeren, Omega-3-Fettsäuren wie in Lachs und das Resveratrol in Rotwein. Sogar intermittierendes Fasten, bei dem kurze Zeiträume in der Woche Mahlzeiten ausgelassen oder stark reduziert werden, kann die Bildung neuer Neuronen ankurbeln.
Umgekehrt sind Faktoren wie Stress, Schlafmangel, eine Ernährung mit einem hohen Anteil an gesättigten Fetten und Alkohol dafür bekannt, die Neurogenese zu verringern. Es wird immer deutlicher, dass die Rate der Neurogenese bis zu einem gewissen Grad durch Verhaltens- und Ernährungsentscheidungen gesteuert werden kann. Dies veranlasst Forscher derzeit dazu, die Möglichkeiten der Förderung der Neurogenese als therapeutische Strategie für Menschen zu untersuchen, die aufgrund von Krankheiten oder Verletzungen Schäden am Hippocampus erleiden. Neue Informationen und Strategien könnten auch den altersbedingten kognitiven Abbau bekämpfen.
Quiz
1. Welcher der folgenden Gründe ist kein Grund, warum man dachte, dass Neuronen für immer verloren sind, sobald sie sterben?
A. Sie sind sehr komplex.
B. Sie stammen von Stammzellen ab.
C. Verletzungen des Nervengewebes sind irreparabel.
D. Der kognitive Rückgang während des Alterns wurde auf absterbende Neuronen zurückgeführt, die nicht ersetzt wurden.
2. Welche Funktion hat der Hippocampus?
A. Muskelkoordination.
B. Regulierung der Atmung und der Herzfrequenz.
C. Überwachung des Hormonsystems.
D. Lernen und Gedächtnis.
3. Was davon ist keine Möglichkeit, die Neurogenese zu steigern?
A. Bewegung
B. Intermittierendes Fasten
C. Gesättigte Fette
D. Omega-3-Fettsäuren