Neurogenese Definitie
De neurogenese bij volwassenen is de aanmaak van nieuwe neuronen bij volwassenen. Deze neuronen ontstaan uit progenitorcellen of stamcellen. Dit gebeurt gewoonlijk tijdens de embryonale ontwikkeling en de vroege groei, en kan bij sommige insecten, vissen en amfibieën tot in de volwassenheid doorgaan. Traditioneel werd gedacht dat de volwassen hersenen van zoogdieren niet in staat waren tot neurogenese, maar recente studies hebben aangetoond dat dit niet waar is.
Bewijs voor het concept dat neuronen zich niet kunnen repliceren
Ondanks dat vele andere soorten cellen in staat zijn zichzelf te repliceren wanneer dat nodig is, werd gedacht dat neuronen anders waren. Eén reden voor deze overtuiging is hun complexiteit: sterk vertakte dendrieten die aftakken van cellichamen met ten minste één lange axon en vele postsynaptische terminals, allemaal momenteel bezig als een functionerende eenheid van een bestaand netwerk…het is gemakkelijk te zien dat replicatie van zo’n cel ingewikkeld en moeilijk zou zijn. Een ander bewijs voor het gebrek aan neuronale regeneratie was het feit dat, terwijl andere weefsels zichzelf kunnen herstellen, verwondingen aan de hersenen en het ruggenmerg onomkeerbaar zijn. Tenslotte werd gedacht dat het afsterven van neuronen bij het ouder worden zou bijdragen tot cognitieve achteruitgang, omdat ze niet konden worden vervangen.
Het bovenstaande diagram toont de complexiteit van een typisch neuron, en illustreert hoe moeilijk het zou zijn om het toch al ingewikkelde proces van celdeling (mitose) te ondergaan.
Labstudies van neurogenese
Labstudies met muizen, ratten en spitsmuizen werden een proeftuin voor niet alleen het bestaan, maar ook het belang van neurogenese. Nieuwe hulpmiddelen om neuronen in beeld te brengen en te labelen hielpen onderzoekers onomstotelijk bewijzen dat nieuwe neuronen in de hersenen werden geboren. De neurogenese nam af naarmate ratten ouder werden, maar men ontdekte dat omgevingsfactoren deze degeneratie konden vertragen of veranderen. Stress bleek een factor te zijn die de neurogenese verminderde, terwijl lichaamsbeweging en cognitieve verrijking de neurogenese juist versterkten. In 2005 zagen onderzoekers dat oudere muizen die regelmatig op wieltjes liepen, een hoger neurogenesepercentage hadden dan sedentaire muizen.
Adulte neurogenese
De realiteit van volwassen hippocampale neurogenese is bewezen door baanbrekende studies in de afgelopen 50 jaar. Er zijn twee gebieden in de volwassen zoogdierenhersenen waar neurale regeneratie bewezen is, één daarvan is de hippocampus. Dit kleine, diep in de hersenen gelegen gebied in de vorm van een zeepaardje is een centrum van het geheugen, van vitaal belang voor de omzetting van het kortetermijngeheugen in het langetermijngeheugen. De hippocampus is ook van cruciaal belang voor ruimtelijk leren, dat bijdraagt aan het navigatievermogen in de driedimensionale omgeving.
De andere plaats in de hersenen waar neurogenese optreedt, is de subventriculaire zone. Deze zone is rijk aan progenitor- en stamcellen voor nieuwe neuronen. Studies zijn nog gaande om het raadsel op te lossen wat er precies gebeurt met nieuwe neuronen die hier worden gevormd. Zij migreren wel naar de bulbus olfactorius, maar hun uiteindelijke functie moet nog worden vastgesteld. Eén ding is echter zeker: het bestaan van stamcellen in de volwassen hersenen heeft geholpen om de potentiële moeilijkheden te overwinnen van complexe neuronen die zich in tweeën delen om zich te vermenigvuldigen, zoals veel andere celtypen doen. Het is veel gemakkelijker voor een progenitor of stamcel om nieuwe neuronen te produceren dan voor een volwassen neuron om te worden gekopieerd.
Schade aan hippocampus
De hippocampus is kwetsbaar voor schade in de vroege stadia van de ziekte van Alzheimer, wat van invloed kan zijn op de progressie van de ziekte. Aangezien de hippocampus van vitaal belang is voor zowel het geheugen als de navigatie, verklaart dit ook waarom Alzheimerpatiënten moeite hebben zich dingen te herinneren, en waarom ze de neiging hebben te dwalen en te verdwalen. Andere oorzaken van schade aan de hippocampus zijn periodes van zuurstofgebrek, of hypoxie. Dit kan voorkomen bij een hartaanval, een verdrinkingsdood, slaapapneu, koolmonoxidevergiftiging of andere gevaarlijke gebeurtenissen. Schade aan de hippocampus kan resulteren in anterograde amnesie, waarbij een persoon duidelijke herinneringen heeft aan het leven voor het hersenletsel, maar weinig nieuwe herinneringen kan vormen.
Hoe neurogenese te verhogen
Nu het een vaststaand feit is dat neurogenese mogelijk is, vragen veel mensen zich misschien af of het mogelijk is om opzettelijk de productie van nieuwe neuronen in hun hersenen te verhogen. Het antwoord is ja! Volgens Dr. Sandrine Thuret, een neurale stamcelonderzoeker aan het King’s College in Londen, zijn er tal van manieren om dit te doen. Lichaamsbeweging, leren en seks hebben allemaal de neiging om de neurogenese te verhogen. Van bepaalde voedingsmiddelen is ook aangetoond dat ze heilzaam zijn, waaronder flavonoïden in pure chocolade en bosbessen, omega-3 vetzuren zoals die in zalm, en de resveratrol in rode wijn. Zelfs intermitterend vasten, waarbij gedurende een korte periode in de week maaltijden worden overgeslagen of sterk gereduceerd, kan de vorming van nieuwe neuronen stimuleren.
Omgekeerd is het bekend dat factoren als stress, slaaptekort, een dieet met veel verzadigde vetten en alcohol de neurogenese verminderen. Het wordt steeds duidelijker dat de snelheid van de neurogenese tot op zekere hoogte kan worden bepaald door gedrags- en voedingskeuzes. Dit leidt er momenteel toe dat onderzoekers de mogelijkheden onderzoeken om de neurogenese te versterken als therapeutische strategie voor mensen die lijden aan hippocampusschade door ziekte of letsel. Nieuwe informatie en strategieën zouden ook de cognitieve achteruitgang als gevolg van veroudering kunnen tegengaan.
Quiz
1. Welke van deze is geen reden waarom men dacht dat neuronen voor altijd verloren waren zodra ze stierven?
A. Ze zijn zeer complex.
B. Ze zijn afkomstig uit stamcellen.
C. Verwondingen aan zenuwweefsel zijn onherstelbaar.
D. Cognitieve achteruitgang tijdens het ouder worden werd toegeschreven aan afstervende neuronen die niet werden vervangen.
2. Waarin functioneert de hippocampus?
A. Coördinatie van de spieren.
B. Regeling van ademhaling en hartslag.
C. Bewaking van het endocriene systeem.
D. Leren en geheugen.
3. Welke van deze is geen manier om de neurogenese te verhogen?
A. Lichaamsbeweging
B. Intermittent fasting
C. Verzadigd vet
D. Omega-3 vetzuren