Apakah itu Neurogenesis?



The neurogenesis adalah kelahiran neuron baru dari sel stem dan sel progenitor. Ia berlaku semasa perkembangan embrio apabila sistem saraf terbentuk. Bukti terkini telah menunjukkan bahawa neurogenesis terus di dalam primata dan dewasa manusia.

Neuron adalah komponen berfungsi sistem saraf dan bertanggungjawab untuk pemprosesan dan penghantaran maklumat (Zhao, 2008).

Bertentangan dengan apa yang telah lama dipikirkan, sistem saraf dewasa boleh menjana neuron baru, iaitu, yang mempunyai kapasiti tertentu untuk menjana semula. Oleh itu, pengeluaran neuron baru tidak hanya terhad kepada kehidupan embrio dan neonatal.

Semua mamalia mempunyai sel-sel yang meniru dalam banyak organ dan dalam sesetengah kes, terutamanya dalam darah, dalam kulit dan dalam usus, sel stem wujud sepanjang hayat, yang menyumbang kepada penggantian sel cepat (Gage, 2002 ). Sebagai contoh, usus benar-benar mengembalikan sel-selnya setiap 10.7 tahun.

Tetapi regenerasi sistem saraf, khususnya otak adalah lebih terhad, tetapi itu tidak bermakna bahawa tidak ada.

Ciri-ciri neurogenesis

Serangga, ikan dan amfibia boleh meniru sel-sel neuron sepanjang hayat. Pengecualian terhadap peraturan pembaikan diri dan pertumbuhan berterusan ini dianggap sebagai otak mamalia dan saraf tunjang.

Pada masa kini kita tahu bahawa had yang diterima ini tidak benar untuk jangka masa yang panjang, kerana terdapat dua bidang yang berbeza dibezakan di dalam otak, gyrus dentata pembentukan hippocampal dan zon subventricular dan unjurannya melalui laluan migrasi rostral ke mentol pencium, yang boleh menjana neuron baru sepanjang hayat (Gage, 2002).

Oleh itu, terdapat sel stem neural sepanjang hayat di otak dewasa yang boleh memperbaharui dan menimbulkan neuron baru, astrocytes dan oligodendrocytes, seperti yang berlaku dalam otak yang sedang berkembang.

Dalam kedua-dua bidang otak mamalia dewasa (dentate gyrus dan zon subventricular) terdapat sel-sel dengan aktiviti mitosis, yang boleh diklasifikasikan kepada dua kumpulan (Arias-Carrión, 2007):

  • Sel stem atau batang yang mampu membahagikan selama-lamanya dan membezakan ke dalam pelbagai jenis sel khusus, dengan kitaran sel yang lebih besar daripada 28 hari.
  • Sel-sel progenitor saraf, dengan kitaran sel 12 jam yang merupakan sel saraf dengan keupayaan yang lebih terhad untuk pembaharuan dan perkembangan diri, dan dengan potensi untuk membezakan beberapa jenis neuron. Pendatang Neuronal dan progenitors glial akan sel-sel yang komited untuk membezakan hanya neuron atau glia, masing-masing. Pendeta neuronal yang ditentukan untuk jenis neuron tertentu, boleh menjadi alat pengganti yang ideal untuk merawat CNS yang cedera.

Peraturan neurogenesis dalam otak dewasa

Neurogenesis dalam otak dewasa dikawal secara positif atau negatif oleh pelbagai mekanisme. Di samping itu, terdapat faktor dalaman dan luaran yang mengambil bahagian dalam peraturan tersebut.

Antara faktor dalaman adalah ungkapan gen, molekul, faktor pertumbuhan, hormon dan neurotransmiter; Umur adalah faktor dalaman yang lain yang terlibat dalam neurogenesis. Antara faktor luaran, rangsangan alam sekitar dan farmakologi boleh disebutkan (Arias-Carrión, 2007).

Faktor dalaman

Genetik dan molekul

Antara faktor genetik yang mendorong neurogenesis dan morphogenesis embrio, ungkapan gen boleh disebutkan. Gen ini juga mengambil bahagian dalam mengawal selia pembiakan sel dan pembezaan dalam bidang neurogenik otak dewasa.

Sesetengah gen ini dinyatakan dalam darjah yang berbeza dalam kawasan germinatif otak dewasa sebagai tindak balas kepada rangsangan atau kecederaan di kawasan tersebut.

Faktor pertumbuhan

Ungkapan pelbagai faktor pertumbuhan seperti Brain Berasal neurotrophic Factor (BDNF) yang terlibat dalam mengawal nasib bimbit boleh menentukan saiz penduduk neuron atau glial otak kedua-dua membangun dan dalam otak dewasa.

Faktor-faktor ini overexpressed dalam model neurodegenerative berbeza penyakit Alzheimer atau penyakit Parkinson, di mana mereka yang mengambil bahagian sebagai faktor pelindung kerosakan neuron atau faktor-faktor mendorong untuk penjanaan dan pembezaan sel-sel baru untuk menggantikan sel-sel rosak (Arias- Carrión, 2007).

Dalam konteks ini, telah ditunjukkan bahawa pentadbiran intracerebroventricular faktor neurotropik yang berasal dari otak (BDNF) meningkatkan neurogenesis dalam mentol penciuman dan hippocampus..

Oleh itu, kita dapat menyimpulkan bahawa faktor pertumbuhan ini merangsang neurogenesis dalam otak orang dewasa.

Neurotransmitter

Kini diketahui bahawa pelbagai neurotransmitter berpartisipasi sebagai faktor yang mengatur neurogenesis dalam otak dewasa. Antara yang paling banyak dikaji ialah glutamat, serotonin (5-HT), noradrenalin dan dopamine.

Glutamat dianggap sebagai neurotransmitter yang paling penting untuk fungsi otak. Ia dikenali untuk mengawal neurogenesis dalam hippocampus haiwan dewasa.

Penglibatan 5-HT dalam neurogenesis telah ditunjukkan dalam beberapa kajian, supaya perencatan sintesis telah membolehkan melihat penurunan dalam kadar percambahan dalam kedua-dua hippocampus dan zon subventricular (SVZ) tikus.

Sistem noradrenergik adalah satu lagi yang terlibat dalam neurogenesis dalam otak dewasa. Telah ditunjukkan bahawa dengan menghalang pembebasan noradrenalin, percambahan sel di hippocampus berkurang.

Akhirnya, dopamin adalah satu lagi neurotransmitter penting yang terlibat dalam pengawalan neurogenesis dalam kedua-dua ZSV dan hippocampus otak dewasa. Ia telah menunjukkan secara eksperimen bahawa pengurangan dopamin menurunkan generasi neuron baru, kedua-duanya di SVZ dan dalam gyrus dentate hippocampus.

Hormon

Sesetengah kajian menunjukkan bahawa steroid ovari, serta estrogen endogen, mempunyai kesan merangsang pada percambahan sel. Walau bagaimanapun, steroid adrenal seperti kortikosteroid menindas percambahan sel di kawasan seperti gyrus dentate hippocampus.

Satu kajian pada tikus menunjukkan bahawa kadar neurogenesis meningkat 65% semasa kehamilan dan mencapai puncak maksimum sebelum penghantaran, yang bertepatan dengan tahap prolaktin (Arias-Carrión, 2007).

Umur

Telah diketahui usia adalah salah satu faktor dalaman yang paling penting dalam pengawalan neurogenesis di otak.

Neurogenesis dalam otak yang berkembang sangat tinggi, tetapi ketika kita mencapai usia dewasa dan kita semakin tua, ia berkurang secara drastik, walaupun ia tidak hilang sepenuhnya..

Faktor luaran

Alam Sekitar

Neurogenesis tidak membentuk proses biologi statik, kerana kadarnya berubah dan bergantung kepada alam sekitar. Adalah diketahui bahawa aktiviti fizikal, persekitaran diperkaya, sekatan tenaga dan modulasi aktiviti neuron, antara faktor lain, bertindak sebagai pengawal selia positif neurogenesis..

Haiwan yang hidup dalam persekitaran yang diperkaya mempunyai peningkatan dalam neurogenesis dalam gyrus dentate. Walau bagaimanapun, dalam haiwan yang hidup dalam keadaan yang tertekan atau dalam persekitaran yang kurang enriched, neurogenesis di kawasan ini berkurang atau benar-benar dihalang.

Di samping itu, perubahan dalam paksi hipotalamus-pituitari-adrenal, yang disebabkan oleh keadaan tekanan berterusan semasa pembangunan, mengurangkan penjanaan sel-sel baru dalam gyrus dentate. Oleh itu, diketahui bahawa percambahan sel dalam gyrus dentate berkurangan disebabkan oleh kesan glucocorticoids, yang dilepaskan sebagai tindak balas terhadap stres.

Oleh itu, ia telah diperhatikan bagaimana kedua-dua latihan sukarela dan pengayaan alam sekitar meningkatkan prestasi tikus muda dan tua di dalam air maze Morris (tugas untuk menguji pembelajaran bergantung dan ingatan hippocampal) (Arias-Carrión , 2007).

Ia juga telah diperhatikan bagaimana neurogenesis dapat dimodulasi oleh keadaan sosial haiwan dan kemungkinan akan dimediasi oleh molekul seperti faktor neurotropik yang berasal dari otak yang disebutkan di atas (Zhao, 2008).

Akhirnya, pengalaman yang dikaitkan dengan peningkatan dalam kognisi mungkin dilakukan dengan merangsang rangkaian neuron pada hippocampus.

Malah, pembelajaran bergantung hippocampal adalah salah satu pengawal selia utama neurogenesis (kajian). The hippocampus bertanggungjawab untuk pembentukan kenangan baru, memori deklaratif dan memori episod dan ruang. Jadi sangat penting perkembangan neuron baru dalam bidang otak ini.

Sekali menjelaskan apa neurogenesis dan faktor-faktor apa yang terkawal, anda boleh bertanya kepada diri sendiri jika ada sesuatu yang boleh dilakukan untuk mengelakkan penurunan ciri-ciri neurogenesis penuaan dan merangsang penciptaan neuron baru. Ia adalah hari bertuah kerana jawapannya adalah ya. Berikut adalah beberapa tip untuk mendapatkannya.

Bagaimana kuasa neurogenesis?

Latihan!

Penurunan neurogenesis yang sesuai untuk penuaan boleh dicegah atau dibalikkan oleh senaman fizikal. Malah, seperti yang dijawab oleh Van Praag dan rakan-rakan (2005), orang dewasa yang lebih tua yang menjalani kehidupan sepanjang hayat mempunyai kehilangan tisu otak daripada individu yang tidak aktif. Sebaliknya, orang tua dalam keadaan fizikal yang baik mempunyai prestasi yang lebih baik dalam ujian kognitif daripada rakan-rakan mereka yang tidak aktif (belajar).

Mana-mana senaman yang baik, tetapi khususnya telah diperhatikan bagaimana berlari meningkatkan percambahan sel di SGZ (Zhao, 2008).

Cari persekitaran yang diperkaya!

Neurogenesis dewasa dikawal secara dinamik oleh banyak rangsangan fisiologi. Sebagai contoh, pada SGZ dewasa, senaman fizikal meningkatkan percambahan sel seperti yang telah kita sebutkan sebelumnya, sementara persekitaran yang diperkayakan menggalakkan survival neuron baru (Ming, 2011) (kajian).

Membaca, belajar kemahiran baru, bertemu orang baru, permainan dan tugas yang memerlukan pemikiran, mempunyai hobi, perjalanan atau pengalaman seperti mempunyai anak (Ya, mempunyai anak-anak yang meningkatkan neurogenesis pada ibu dan bapa), antara lain mewakili cabaran untuk kognisi kita dengan kepekaan serebrum dan pengeluaran neuron baru.

Elakkan tekanan kronik!

Tekanan adalah tindak balas akut dan penyesuaian kepada alam sekitar yang membantu kita dalam banyak kes untuk menyelesaikan masalah dan melarikan diri dari bahaya yang mungkin, tetapi hari ini, cara hidup kita penuh dengan kerja dan bimbang membuatkan kita tahap stres yang berterusan dan kronik , jauh dari penyesuaian boleh menyebabkan masalah fizikal dan psikologi yang serius.

Stres kronik ini dan hormon adrenal yang tinggi seperti kortisol, telah terbukti menyebabkan kematian neuron dan penindasan neurogenesis (kajian).

Oleh itu, elakkan stres dengan alternatif seperti yoga, bersantai, istirahat yang baik dan kebersihan tidur akan menghalang kematian saraf yang ditakuti ini disebabkan oleh tekanan kronik.

Makan dengan baik! Kurang lebih!

Makanan tidak kurang pentingnya. Ia telah menunjukkan bagaimana sekatan kalori, berpuasa berselang, dan diet tinggi polifenol dan asid lemak tak tepu dapat memberi manfaat kepada kognisi, mood, penuaan dan penyakit Alzheimer. Dengan perhatian khusus dalam peningkatan plastisitas struktur dan fungsional pada hippocampus, peningkatan ekspresi faktor neurotrofik, fungsi sinaptik dan neurogenesis dewasa (kajian).

Ini tidak bermakna bahawa anda tidak makan atau anda menjalani diet, tetapi ia tidak baik untuk dimakan sehingga anda mengembang atau memakan makanan yang diproses. Makan sihat dan sederhana.

Polifenol terdapat dalam makanan seperti biji anggur, epal, koko, buah-buahan seperti aprikot, ceri, cranberry, delima, dan sebagainya, dan minuman seperti wain merah. Mereka juga terdapat dalam kacang-kacangan, kayu manis, teh hijau dan coklat (coklat gelap tidak dalam susu coklat).

Asid lemak tepu tak tepu (PUFAs) terdapat dalam ikan berlemak (ikan biru) dan minyak ikan dan makanan laut, serta dalam minyak biji dan sayur-sayuran berdaun hijau.

Oleh itu, adakah anda bersedia meletakkan tip-tip ini menjadi praktik untuk memberikan neurogenesis anda sedikit dorongan??

Rujukan

  1. Gage, F. H. (2002). Neurogenesis dalam Brain Dewasa. Jurnal Neurosains, 22(3), 612-613.
  2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenesis dalam otak dewasa. Jurnal Neurologi, 44(9), 541-550.
  3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, F. H. (2008). Mekanisme dan Implikasi Fungsional Neurogenesis Dewasa. Sel, 132(4), 645-660. 
  4. Deng, W., Aimone, J. B. & Gage, F. H. (2010). Neuron baru dan kenangan baru: bagaimana neurogenesis dewasa hippocampal mempengaruhi pembelajaran dan ingatan? Alam Ulasan Neurosains, 11, 339-350.
  5. Van Praag, H., Shubert, T., Zhao, C. & Gage, F. H. (2005). Latihan Meningkatkan Pembelajaran dan Neurogenesis Hippocampal pada Tikus Berumur. JNeurosci: Jurnal Neurosains, 25(38), 8680-8685. 
  6. Ming, G. L. & Song, H. (2011). Neurogenesis dewasa dalam otak mamalia: jawapan penting dan soalan penting. Neuron, 70(4), 687-702.
  7. De Celis, M. F. R., Bornstein, S. R., Androutsellis-Theotokis, Andoniadou, C. L. et al. (2016). Kesan tekanan pada otak dan sel stem adrenal. Psikiatri Molekul, 21, 590-593. 
  8. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Kesan Diet pada Plastik Brain dalam Kajian Haiwan dan Manusia: Fikirkan Kesenjangan. Plastik Neural, 2014, 1-32.