Neurogeneza

Powyższy diagram pokazuje złożoność typowego neuronu, ilustrując trudności, jakie miałby on w przechodzeniu już i tak skomplikowanego procesu podziału komórki (mitozy).

Badania laboratoryjne nad neurogenezą

Badania laboratoryjne na myszach, szczurach i ryjówkach stały się poligonem doświadczalnym nie tylko dla istnienia, ale i znaczenia neurogenezy. Nowe narzędzia do obrazowania i oznaczania neuronów pomogły badaczom udowodnić, że w mózgu rodzą się nowe neurony. Tempo neurogenezy spadało wraz z wiekiem szczurów, ale odkryto, że czynniki środowiskowe mogą spowolnić lub zmienić tę degenerację. Stres okazał się czynnikiem, który zmniejszał neurogenezę, podczas gdy ćwiczenia i wzbogacenie poznawcze ją zwiększały. W 2005 roku badacze zaobserwowali, że starsze myszy, które regularnie biegały na kółkach, miały wyższy wskaźnik neurogenezy niż myszy prowadzące siedzący tryb życia.

Neurogeneza u dorosłych

Rzeczywistość neurogenezy hipokampa u dorosłych została udowodniona dzięki przełomowym badaniom przeprowadzonym w ciągu ostatnich 50 lat. Istnieją dwa obszary w mózgu dorosłych ssaków, w których udowodniono, że dochodzi do regeneracji neuronów, a jednym z nich jest hipokamp. Ten maleńki obszar w kształcie konika morskiego, zakopany głęboko w mózgu, jest centrum pamięci, niezbędnym do przekształcania pamięci krótkotrwałej w długotrwałą. Hipokamp jest również krytyczny dla uczenia się przestrzennego, które przyczynia się do zdolności nawigacyjnych w środowisku trójwymiarowym.

Innym miejscem w mózgu, w którym zachodzi neurogeneza, jest strefa subventricularna. Obszar ten jest bogaty w komórki progenitorowe i macierzyste dla nowych neuronów. Badania są nadal w toku, aby rozwiązać zagadkę dokładnie to, co dzieje się z nowych neuronów utworzonych tutaj. Migrują one do bańki węchowej, ale ich ostateczna funkcja nie została jeszcze ustalona. Jedno jest jednak pewne: istnienie komórek macierzystych w dorosłym mózgu pozwoliło przezwyciężyć potencjalne trudności związane z tym, że złożone neurony dzielą się na pół, aby się replikować, tak jak robi to wiele innych typów komórek. Znacznie łatwiej jest komórce progenitorowej lub macierzystej wyprodukować nowe neurony niż dorosłemu neuronowi zostać skopiowanym.

Uszkodzenia hipokampa

Hipokamp jest podatny na uszkodzenia we wczesnych stadiach choroby Alzheimera, co może wpływać na postęp choroby. Ponieważ hipokamp ma kluczowe znaczenie zarówno dla pamięci, jak i nawigacji, pomaga to również wyjaśnić, dlaczego pacjenci z chorobą Alzheimera mają problemy z zapamiętywaniem, a także dlaczego mają tendencję do błądzenia i gubienia się. Do innych przyczyn uszkodzenia hipokampa należą okresy niskiej zawartości tlenu, czyli hipoksji. Może to nastąpić podczas ataku serca, bliskiego utonięcia, bezdechu sennego, zatrucia tlenkiem węgla lub innych niebezpiecznych zdarzeń. Uszkodzenie hipokampa może skutkować amnezją wsteczną, w której osoba ma wyraźne wspomnienia z życia przed urazem mózgu, ale niewiele nowych wspomnień jest w stanie się uformować.

Jak zwiększyć neurogenezę

Teraz, gdy jest to już ustalony fakt, że neurogeneza jest możliwa, wiele osób może się zastanawiać, czy możliwe jest celowe zwiększenie tempa produkcji nowych neuronów w ich mózgach. Odpowiedź brzmi: tak! Według dr Sandrine Thuret, badaczki neuronalnych komórek macierzystych z King’s College w Londynie, istnieje wiele sposobów, aby to zrobić. Ćwiczenia, nauka i seks zwiększają neurogenezę. Wykazano również, że niektóre pokarmy są korzystne, w tym flawonoidy występujące w ciemnej czekoladzie i jagodach, kwasy tłuszczowe omega-3, takie jak te znajdujące się w łososiu, oraz resweratrol zawarty w czerwonym winie. Nawet przerywany post, który obejmuje krótkie okresy w ciągu tygodnia, w których posiłki są pomijane lub znacznie zmniejszone, może zwiększyć tworzenie nowych neuronów.

Odwrotnie, czynniki takie jak stres, brak snu, dieta bogata w tłuszcze nasycone i alkohol są znane z tego, że zmniejszają neurogenezę. Staje się jasne, że tempo neurogenezy może być kontrolowane, do pewnego stopnia, przez wybory behawioralne i dietetyczne. Prowadzi to obecnie naukowców do zbadania możliwości zwiększenia neurogenezy jako strategii terapeutycznej dla osób cierpiących na uszkodzenia hipokampa spowodowane chorobą lub urazem. Nowe informacje i strategie mogłyby również zwalczać spadek zdolności poznawczych spowodowany starzeniem się.

Quiz

1. Który z nich nie jest powodem, dla którego sądzono, że neurony są tracone na zawsze po śmierci?
A. Są bardzo złożone.
B. Pochodzą z komórek macierzystych.
C. Urazy tkanki nerwowej są nieodwracalne.
D. Spadek zdolności poznawczych podczas starzenia się przypisywano umierającym neuronom, które nie były zastępowane.