Karakteristisk neurogenese og regulering

4420
Sherman Hoover
Karakteristisk neurogenese og regulering

De neurogenese det er fødselen av nye nevroner fra stamceller og stamceller. Det oppstår under embryonal utvikling når nervesystemet dannes. Nyere bevis har vist at neurogenese fortsetter hos voksne primater og mennesker.

Nevroner er de funksjonelle komponentene i nervesystemet og er ansvarlige for behandling og overføring av informasjon. I motsetning til hva man lenge trodde, kan det voksne nervesystemet generere nye nevroner, det vil si at det har en viss evne til å regenerere seg, slik at den nye produksjonen av nevroner ikke bare er begrenset til embryonale og nyfødte liv..

Alle pattedyr har celler som replikerer i mange organer, og i noen tilfeller, spesielt i blod, hud og tarm, finnes stamceller gjennom hele livet, noe som bidrar til rask celleutskifting..

For eksempel regenererer tarmen cellene fullstendig hvert 10,7 år. Fornyelsen av nervesystemet, spesielt hjernen, er mye mer begrenset, men det betyr ikke at det ikke eksisterer.

Artikkelindeks

  • 1 Kjennetegn ved nevrogenese
    • 1.1 Stam- eller stamceller
    • 1.2 Nevrale stamceller
  • 2 Regulering av nevrogenese i voksen hjerne
    • 2.1 -Interne faktorer
    • 2.2-Eksterne faktorer
  • 3 Hvordan forbedre neurogenesen? 
    • 3.1 Trening
    • 3.2 Berikede miljøer
    • 3.3 Unngå kronisk stress
    • 3.4 Spis godt
  • 4 Referanser

Kjennetegn ved neurogenese

Neuron

Insekter, fisk og amfibier kan replikere nevrale celler gjennom hele livet. Et unntak fra denne regelen om selvreparasjon og kontinuerlig vekst ble antatt å være hjernen og ryggmargen hos pattedyr..

I dag vet vi at denne lenge aksepterte begrensningen ikke er helt sant, siden det er godt differensierte områder i hjernen som kan generere nye nevroner gjennom hele livet.

Derfor er det nevrale stamceller gjennom hele livet i den voksne hjernen som kan fornye og gi nye nerveceller, astrocytter og oligodendrocytter, akkurat som i hjernen som utvikler seg..

I disse områdene av voksen pattedyrs hjerne (tanngyrus og subventrikulært område) er det celler med mitotisk aktivitet, som kan klassifiseres i to grupper:

Stam- eller stamceller

De er de som er i stand til å dele seg på ubestemt tid og differensiere i forskjellige typer spesialiserte celler, med en cellesyklus større enn 28 dager.

Nevrale stamceller

Med en 12-timers cellesyklus er de nevrale celler med en mer begrenset kapasitet for selvfornyelse og utvidelse, og med potensial til å differensiere i noen få typer neuroner..

Cellene som er forpliktet til å skille seg bare fra henholdsvis nevroner eller glia, vil være nevronale stamfarer og gliale stamfarer. Nevrale stamfedre bestemt til en bestemt nevrontype kan være det ideelle erstatningsverktøyet for å behandle det skadede sentralnervesystemet.

Regulering av nevrogenese i voksen hjerne

Neurogenese i den voksne hjernen reguleres positivt eller negativt av forskjellige mekanismer. I tillegg er det interne og eksterne faktorer som deltar i nevnte regulering..

Interne faktorer inkluderer uttrykk for gener, molekyler, vekstfaktorer, hormoner og nevrotransmittere; alder er en annen intern faktor involvert i neurogenese. Eksterne faktorer inkluderer miljømessige og farmakologiske stimuli.

-Interne faktorer

Genetisk og molekylær

Blant de genetiske faktorene som induserer neurogenese og embryonal morfogenese, kan uttrykk for gener nevnes. Disse genene deltar også i regulering av celleproliferasjon og differensiering i neurogene områder av den voksne hjernen..

Noen av disse genene uttrykkes i ulik grad i kimregionene til den voksne hjernen som respons på stimuli eller lesjoner i dette området..

Vekstfaktorer

Uttrykket av forskjellige vekstfaktorer, som Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) involvert i reguleringen av celleskjebnen, kan bestemme størrelsen på den neuronale eller gliale populasjonen, både i hjernens utvikling og i den voksne hjernen..

Disse faktorene er overuttrykket i forskjellige nevrodegenerative modeller som Alzheimers sykdom eller Parkinsons sykdom, der de deltar som beskyttende faktorer mot nevronskader eller som induserende faktorer under generering og differensiering av nye celler som erstatter skadede celler..

I denne sammenheng har intracerebroventrikulær administrering av hjerneavledet nevrotrofisk faktor (BDNF) vist seg å øke neurogenesen i olfaktorisk pære og hippocampus.

Dermed kan vi konkludere med at disse vekstfaktorene stimulerer nevrogenese i den voksne hjernen..

Nevrotransmittere

Det er for tiden kjent at forskjellige nevrotransmittere deltar som faktorer som regulerer neurogenese i den voksne hjernen. Blant de mest studerte er glutamat, serotonin (5-HT), noradrenalin og dopamin.

Glutamat regnes som den viktigste nevrotransmitteren for hjernens funksjon. Det er kjent å regulere nevrogenese i hippocampus hos voksne dyr.

Deltagelsen av 5-HT i nevrogenen har blitt demonstrert i flere studier, slik at inhiberingen av dens syntese har gjort det mulig for oss å se en reduksjon i spredningshastigheten både i hippocampus og i subventrikulær sone (ZSV) hos rotter.

Det noradrenerge systemet er en annen involvert i neurogenese i den voksne hjernen. Ved å hemme frigjøring av noradrenalin har celleproliferasjon i hippocampus vist seg å avta.

Til slutt er dopamin en annen viktig nevrotransmitter involvert i regulering av nevrogenese både i subventrikulær sone og i hippocampus i den voksne hjernen. Det har blitt vist eksperimentelt at reduksjonen av dopamin reduserer genereringen av nye nevroner, både i det subventrikulære området og i tannhåren i hippocampus..

Hormoner

Enkelte studier indikerer at eggstokksteroider, så vel som endogene østrogener, har en stimulerende effekt på celleproliferasjon. Imidlertid undertrykker binyrebarksteroider som kortikosteroider celleproliferasjon i områder som tandlegiren i hippocampus..

En studie på rotter viser at frekvensen av nevrogenese øker 65% under graviditet og når sin maksimale topp rett før fødsel, som sammenfaller med prolaktinnivåer..

Alder

Alder er kjent for å være en av de viktigste interne faktorene i reguleringen av nevrogenese i hjernen..

Neurogenese i hjernen som er under utvikling er veldig høy, men når vi når voksen alder og alder, avtar den drastisk, men ikke helt forsvinner..

-Eksterne faktorer

Miljø

Neurogenese er ikke en statisk biologisk prosess, siden hastigheten er variabel og avhenger av miljøet. Fysisk aktivitet, berikede miljøer, energibegrensning og modulering av nevronaktivitet, er blant annet kjent for å fungere som positive regulatorer for neurogenese..

Dyr som lever i et beriket miljø viser økt neurogenese i tanngyrus. Imidlertid er neurogenese i dette området redusert eller fullstendig hemmet hos dyr som lever under stressforhold eller i et lite beriket miljø..

I tillegg reduserer endringer i hypotalamus-hypofyse-binyreaksen, indusert av vedvarende stresssituasjoner under utvikling, genereringen av nye celler i tanngyrus. Dermed er det kjent at celleproliferasjon i tanngyrus avtar på grunn av effekten av glukokortikoider, som frigjøres som respons på stress..

På denne måten er det observert hvordan frivillig trening og miljøberikelse forbedrer ytelsen til unge og gamle mus i Morris vann labyrint (oppgave å teste hippocampal-avhengig læring og hukommelse).

Det er også blitt observert at nevrogenese kan moduleres av sosial status hos dyr og sannsynligvis vil bli formidlet av molekyler slik som hjerneavledet nevrotrofisk faktor nevnt ovenfor..

Til slutt, opplevelser som er forbundet med forbedret kognisjon, antagelig gjør det ved å stimulere det neurale nettverket til hippocampus.

Faktisk er hippocampus-avhengig læring en av de viktigste regulatorene for neurogenese (studie). Hippocampus er ansvarlig for dannelsen av nye minner, deklarativt minne og episodisk og romlig minne. Derfor er spredning av nye nerveceller i dette området av hjernen veldig viktig..

Hvordan forbedre neurogenesis?

Etter å ha forklart hva neurogenese er, og av hvilke faktorer det er regulert, kan du lure på om noe kan gjøres for å unngå reduksjon i neurogenesen som er karakteristisk for aldring og stimulere dannelsen av nye nevroner. Det er din heldige dag fordi svaret er ja. Her er noen tips for å få det.

Gjøre øvelsen

Nedgangen i neurogenese som er typisk for aldring kan forhindres eller reverseres ved fysisk trening. Faktisk har eldre voksne som trener gjennom hele livet mindre tap av hjernevev enn stillesittende individer..

På den annen side presterer fysisk velegnede eldre mennesker bedre på kognitive tester enn sine stillesittende jevnaldrende (studie).

Berikede miljøer

Voksenens neurogenese reguleres dynamisk av mange fysiologiske stimuli. 

Lesing, læring av nye ferdigheter, møte nye mennesker, spill og oppgaver som krever tenkning, hobbyer, reiser eller opplevelser som å få barn, blant mange andre, er aktiviteter som representerer en utfordring for vår kognisjon med den påfølgende hjernens plastisitet og ny produksjon av nevroner.

Unngå kronisk stress

Stress er en akutt og adaptiv respons på miljøet som hjelper oss ved mange anledninger til å løse problemer og unnslippe mulige farer..

Imidlertid betyr vår måte å leve full av arbeid og bekymringer på at vi har et konstant og kronisk stressnivå, som, langt fra å være tilpasningsdyktig, kan forårsake alvorlige fysiske og psykiske problemer..

Dette kroniske stresset og dets påfølgende høye nivåer av binyrehormoner som kortisol, har vist seg å forårsake nevronal død og undertrykkelse av neurogenese (studie).

Derfor vil det å unngå stress med alternativer som yoga, avslapning, god hvile og søvnhygiene unngå denne fryktede nevronedød forårsaket av kronisk stress..

Spis godt

Mat er ikke mindre viktig. Kaloribegrensning, intermitterende faste og et kosthold med høyt polyfenoler og flerumettede fettsyrer har vist seg å være til fordel for kognisjon, humør, aldring og Alzheimers sykdom..

Med spesiell oppmerksomhet for å forbedre strukturell og funksjonell plastisitet i hippocampus, øke ekspresjonen av nevrotrofiske faktorer, synaptisk funksjon og neurogenese hos voksne (studie).

Dette betyr ikke at du ikke spiser eller går på diett, men at det ikke er bra å spise før du puffer opp eller spiser bearbeidet mat. Spis sunt og i moderasjon.

Polyfenoler finnes i matvarer som druefrø, eple, kakao, frukt som aprikoser, kirsebær, blåbær, granatepler, etc., og i drikke som rødvin. De finnes også i nøtter, kanel, grønn te og sjokolade (mørk sjokolade ikke melkesjokolade).

Flerumettede fettsyrer er til stede i fet fisk (blå fisk), fiskeoljer og skalldyr, så vel som frøoljer og grønne bladgrønnsaker.

Referanser

  1. Gage, F. H. (2002). Nevrogenese i voksenhjernen. The Journal of Neuroscience, 22(3), 612-613.
  2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Nevrogenese i den voksne hjernen. Journal of Neurology, 44(9), 541-550.
  3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, F. H. (2008). Mekanismer og funksjonelle implikasjoner av nevrogenese hos voksne. Cell, 132(4), 645-660. 
  4. Ming, G. L. & Song, H. (2011). Voksen nevrogenese i pattedyrs hjerne: betydelige svar og viktige spørsmål. Neuron, 70(4), 687-702.
  5. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Effekter av kosthold på hjernens plastisitet i dyre- og menneskestudier: Mind the Gap. Nevral plastisitet, 2014, 1-32. 

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.