ALI SE NEVRONI REGENERIRAJO? - NEVROPSIHOLOGIJA - 2025

Ali se nevroni regenerirajo? Od nekdaj se je mislilo, da ne. Zdi se, da se večina naših nevronov rodi, ko smo še v materini materini in s časom se ne razmnožujejo, ampak malo po malo umrejo.

Vendar to v normalnih razmerah ni vzbudilo skrbi. Običajno je, da se vsak dan izgubi velikodušno število nevronov, kar se začne patološko, je pretirana izguba, kakršna je pri demenci.

Toda izguba nevronov, ki velja za normalno, ne vpliva na naše kognitivne sposobnosti. Pravzaprav nevroni nenehno preurejajo svoje povezave, da bi vedno okrepili tisto najbolj koristno v vsakem trenutku in zavrgli neuporabno.

Kaj pa, če bi vam povedal, da so bili najdeni dokazi, da se nevroni regenerirajo? Ali veste, da obstajajo določena področja v naših možganih, na katerih se te celice razmnožujejo, čeprav smo odrasli?

Regeneracija nevronov v hipokampusu

Kaže, da se pri večini sesalcev nevroni regenerirajo v hipokampusu in vohalni čebulici. Hipokampus je bistvenega pomena za učenje, spomin in prostorsko usmerjenost, medtem ko je nežno žarnica smiselna za informacije, ki jih zajame naš vonj.

To je smiselno, ker razlaga, ki jo naši možgani proizvajajo nove nevrone, pomeni, da mora vzdrževati nabor celic s specifičnimi lastnostmi, vendar te trajajo le omejen čas. Poleg tega so bistvenega pomena, saj so specializirane za izvajanje zelo specifične nevronske obdelave.

Očitno številne študije trdijo, da se nevroni rodijo v delu lateralnega prekata, nato pa selijo v vonjalno žarnico. Tam se bodo združili z obstoječimi celicami in sodelovali v vohalnem spominu in pri kondicioniranju strahu skozi vonj.

Prav tako se lahko preselijo v dentaten gyrus hipokampusa, pri čemer pridobijo pomembno vlogo pri prostorskem učenju in spominu na kontekstualne ključe.

Ljudje se od ostalih sesalcev razlikujejo po tem, da nimajo regeneracije v vonjalni čebulici. Vendar pa je bilo dokazano, da se ta regeneracija resnično pojavi v hipokampusu. Zdi se, da to pojasnjuje, zakaj nismo tako odvisni od vonja kot druge živali, medtem ko imamo višjo stopnjo kognitivne prilagoditve.

Pred letom 1998 je bilo že znano, da pri odraslih glodavcih in opicah obstaja nevrogeneza (rojstvo novih nevronov). Kaj pa ljudje?

V tistem letu sta Eriksson in njegova ekipa prvi pokazali, da se v človeškem hipokampusu pojavi regeneracija nevronov. Uporabili so človeško možgansko tkivo, ki je postmortem, in dokazali, da se nevroni razmnožujejo skozi življenje v dentatnem girusu.

Tako imajo celice hipokampa letno stopnjo prometa 1,75%. Vendar se človekova nevrogeneza v možganski skorji pojavi šele v našem zgodnjem razvoju in se ne vzdržuje v odrasli dobi.

Regeneracija nevronov v striatumu

Progasto jedro (striatum)

Leta 2014 je skupina znanstvenikov z inštituta Karolinska odkrila, da nevrogeneza obstaja v možganih odraslih ljudi.

Ti raziskovalci so našli nevroblaste v steni našega bočnega prekata. Lahko rečemo, da so nevroblasti primitivne celice, ki se še niso razvile in da se bodo v prihodnosti diferencirale v nevrone ali glialne celice.

A to še ni vse, ugotovili so tudi, da ti nevroblasti rastejo in se združujejo v bližnjem območju: striatum. Ta del naših možganov je ključnega pomena za nadzor naših gibanj in poškodbe na tem mestu bi povzročile motorične spremembe, kot so tresenje in tiki.

Pravzaprav so isti avtorji odkrili, da se pri Huntingtonovi bolezni, kjer se pojavi motorični primanjkljaj, v striatumu komaj kaj regenerira. Tudi v naprednih stadijih bolezni se regeneracija popolnoma ustavi.

Regeneracija na drugih možganskih območjih

Obstajajo avtorji, ki so odkrili regeneracijo nevronov odraslih na drugih nekonvencionalnih območjih, kot so neokorteks, piriformis skorja in limbične strukture, kot so amigdala, hipotalamus ali preoptično območje. Slednje imajo bistveno vlogo pri družbenem vedenju.

Vendar pa obstajajo raziskovalci, ki so dobili nasprotujoče si rezultate ali pa so uporabili nenatančne metode, ki so lahko rezultate spremenili. Zato so za potrditev teh ugotovitev potrebne nadaljnje raziskave.

Po drugi strani je treba omeniti, da je težko preučevati regeneracijo nevronov pri ljudeh zaradi obstoječih etičnih meja. Zaradi tega je na področju živali več napredka.

Vendar je bila razvita neinvazivna tehnika, imenovana magnetnoresonančna spektroskopija, ki lahko razišče obstoj celic potomcev v živih človeških možganih.

Upamo, da bodo te tehnike v prihodnosti lahko izpopolnjene, da bi izvedeli več o nevrogenezi pri odraslih ljudeh.

Dejavniki, ki krepijo regeneracijo nevronov pri odraslih

- Obogateno okolje in telesna aktivnost

Zdi se, da bolj zapleteno okolje povečuje priložnost za življenje in ustvarja senzorično, kognitivno, socialno in motorično stimulacijo.

Zdi se, da to dejstvo ne povečuje nevrogeneze, ampak povečuje preživetje hipokampalnih celic pri glodalcih in njihovo stopnjo specializacije.

Vendar pa se je pokazalo, da samo prostovoljna telesna aktivnost poleg preživetja teh celic pri odraslih miših poveča nevrogenezo.

Če obogateno okolje smatramo kot večje priložnosti za učenje, je bilo potrjeno, da je samo učenje nepomembno pri nevrogenezi hipokamp.

- Učne naloge

V raziskavi iz leta 1999, ki sta jo opravila Gould in sod., Je bilo dokazano, da izboljšuje nevrogenezo v hipokampusu. Na podganah so označili nove celice in opazovali, kam gredo, ko izvajajo različne učne naloge.

Tako so ugotovili, da se je število regeneriranih nevronov v dentatnem girusu podvojilo, ko so podgane izvajale učne naloge, ki so vključevale hipokampus. Medtem ko pri dejavnostih, pri katerih hipokampus ni sodeloval, do tega povečanja ni prišlo.

To je potrjeno tudi v drugih študijah, kot je študija Shors in sod. leta 2000 ali podobno kot Van Praag in sod. (2002), čeprav dodajajo, da se nove celice razvijajo in postanejo funkcionalne zrele celice, podobne tistim, ki že obstajajo v dentatnem gyrusu.

Kar zadeva učne dejavnosti, v katere je vključen hipokampus, ugotovimo: utripajoče kondicijo, prednost pred hrano ali učenje prostorske navigacije.

- Socialne interakcije

V zanimivi študiji Lieberwirth & Wang (2012) so ugotovili, da pozitivne socialne interakcije (kot je parjenje) povečajo nevrogenezo odraslih v limbičnem sistemu, medtem ko negativne interakcije (kot je izolacija) zmanjšajo.

Vendar je treba te rezultate v nasprotju z novimi raziskavami potrditi.

- Nevrotrofični dejavniki

Ali snovi, ki spodbujajo rast živcev, bi bile to BDNF (nevrotrofični faktor), CNTF (ciliarni nevrotrofni faktor), IGF-1 (inzulinu podoben rastni faktor tipa I) ali VEGF (endotelni rastni faktor) vaskularni).

- Nevrotransmiterji

Obstajajo nekatere vrste nevrotransmiterjev, ki uravnavajo proliferacijo celic.

Na primer, GABA, ki je zaviralen, uravnava hipokampalno nevrogenezo. Natančneje, zmanjšuje ga, hkrati pa povečuje integracijo novih nevronov s starimi.

Drug nevrotransmiter, glutamat, upočasni regeneracijo nevronov. Kot da bi vbrizgali snov z nasprotnim učinkom (antagonist), se regeneracija znova poveča.

Po drugi strani serotonin poveča nevrogenezo v hipokampusu, medtem ko ga odsotnost zmanjša.

- Antidepresivi

V raziskavi Malberga in sod. (2000) so pokazali, da dolgotrajna izpostavljenost antidepresivom poveča proliferacijo celic v hipokampusu. Vendar so to ugotovili le pri podganah.

Dejavniki, ki zavirajo regeneracijo nevronov pri odraslih

- Stres

Številne študije kažejo, da povečanje stresa povzroči znatno zmanjšanje regeneracije nevronov v hipokampusu.

Poleg tega, če je stres kroničen, zmanjša tako nevrogenezo kot preživetje teh celic.

- Steroidi

Kortikosteroidi, kot so glukokortikoidi, ki se sproščajo med stresnim odzivom, povzročajo zmanjšanje hipokampalne nevrogeneze. Nasprotno se zgodi, če se ravni te snovi zmanjšajo.

Nekaj ​​podobnega se dogaja z gonadnimi steroidi. Dejansko se pri ženskah proliferacija nevronov razlikuje glede na ravni steroidov, ki obstajajo v vsaki fazi hormonskega cikla.

Če se estrogeni ženskam daje manj kot 4 ure, se nevronska proliferacija poveča. Če pa uporaba traja do 48 ur, je to širjenje zatirano.

- Socialna izolacija

Zdi se, da družbena odpoved, kot izolacija, pri živalih, kot so opice, miši, podgane in dreves, zmanjšuje regeneracijo in preživetje nevronov.

- Zloraba drog

Pokazalo se je zmanjšanje nevrogeneze in preživetja celic zaradi kronične uporabe alkohola, kokaina, ekstazija, nikotina in opioidov.

Reference

1. Eriksson, PT, Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, AM, Nordborg, C., Peterson, DA & Gage, FH (1998). Nevrogeneza v hipokampusu odraslega človeka. Naravna medicina, 4, 1313-1317.
2. Ernst, AA, Alkass, KA, Bernard, SA, Salehpour, MA, Perl, SA, Tisdale, JA, in… Uppsala universitet, TO (2014). Nevrogeneza v striju človeškega mozga odraslih. Celica, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, TJ (1999). Učenje krepi nevrogenezo odraslih v hipokampalni formaciji. Nature Neuroscience, 2, 260–265.
4. Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Družbeno okolje in nevrogeneza v možganih odraslih sesalcev. Sprednji Hum. Nevrosci., 6, str. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Nevrogeneza hipokampa pri odraslih: njegova regulacija in potencialna vloga pri prostorskem učenju in spominu. Raziskave možganov, 1644: 127–140.
6. Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, Duman RS (2000). Kronično zdravljenje z antidepresivi poveča nevrogenezo pri hipokampusu odraslih podgan. J. Neurosci., 20, str. 9104-9110.
7. Shors, TJ, Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Nevrogeneza pri odraslem je vključena v oblikovanje spominov v sledovih. Narava, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder AF, Christie BR, Toni N., Palmer TD, Gage FH (2002). Funkcionalna nevrogeneza v hipokampusu odraslih. Narava; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Dokazi o nevrogenezi odraslih pri primatih razen človeka in človeku. Raziskave celic in tkiv, (1), 17.