NEUROGENEZĂ: CARACTERISTICI ȘI REGLARE - NEUROPSIHOLOGIE - 2025

Neurogenesis este nasterea de noi neuroni din celule stem si a celulelor progenitoare. Apare în timpul dezvoltării embrionare la formarea sistemului nervos. Dovezile recente au arătat că neurogeneza continuă la primatele adulte și la oameni.

Neuronii sunt componentele funcționale ale sistemului nervos și sunt responsabile de procesarea și transmiterea informațiilor. Spre deosebire de ceea ce s-a crezut demult, sistemul nervos adult poate genera noi neuroni, adică are o anumită capacitate de regenerare, astfel încât noua producție de neuroni nu se limitează doar la viața embrionară și neonatală.

Toate mamiferele au celule care se reproduc în multe organe și, în unele cazuri, în special în sânge, piele și intestin, celulele stem există de-a lungul vieții, contribuind la înlocuirea rapidă a celulelor.

De exemplu, intestinul își regenerează complet celulele la fiecare 10,7 ani. Regenerarea sistemului nervos, în special a creierului, este mult mai limitată, dar asta nu înseamnă că nu există.

Caracteristicile neurogenezei

Neuron

Insectele, peștele și amfibienii pot reproduce celulele neuronale de-a lungul vieții. O excepție de la această regulă de auto-reparare și creștere continuă a fost crezută a fi creierul și măduva spinării.

Astăzi știm că această limitare acceptată de multă vreme nu este în întregime adevărată, deoarece există zone ale creierului bine diferențiate care pot genera noi neuroni de-a lungul vieții.

Astfel, în creierul adult există celule stem neuronale de-a lungul vieții care pot reînnoi și da naștere la noi neuroni, astrocite și oligodendrocite, la fel ca în creierul în curs de dezvoltare.

În aceste zone ale creierului de mamifere adult (girul dentat și zona subventriculară) există celule cu activitate mitotică, care pot fi clasificate în două grupuri:

Celule stem sau stem

Ele sunt cele capabile să se împartă la nesfârșit și să se diferențieze în diferite tipuri de celule specializate, cu un ciclu celular mai mare de 28 de zile.

Celule progenitoare neuronale

Cu un ciclu celular de 12 ore, acestea sunt celule neuronale cu o capacitate mai limitată de auto-reînnoire și expansiune și cu potențial de diferențiere în câteva tipuri de neuroni.

Progenitorii neuronali și progenitorii glialii ar fi celulele angajate să se diferențieze doar în neuroni sau respectiv glia. Progenitorii neuronali determinați la un tip specific de neuron ar putea fi instrumentul de înlocuire ideal pentru a trata sistemul nervos central rănit.

Reglarea neurogenezei în creierul adult

Neurogeneza din creierul adult este reglată pozitiv sau negativ prin diferite mecanisme. În plus, există factori interni și externi care participă la o astfel de reglementare.

Factorii interni includ expresia genelor, moleculelor, factorilor de creștere, hormonilor și neurotransmițătorilor; vârsta este un alt factor intern implicat în neurogeneză. Factorii externi includ stimuli de mediu și farmacologici.

-Factori interni

Genetic și molecular

Dintre factorii genetici care induc neurogeneza și morfogeneza embrionară, se poate menționa expresia genelor. Aceste gene participă, de asemenea, la reglarea proliferării și diferențierii celulare în zonele neurogene ale creierului adult.

Unele dintre aceste gene sunt exprimate în grade diferite în regiunile germinale ale creierului adult, ca răspuns la stimuli sau leziuni din această zonă.

Factorii de creștere

Expresia diverșilor factori de creștere, cum ar fi factorul neurotrofic derivat din creier (BDNF) implicat în reglarea soartei celulare, poate determina dimensiunea populației neuronale sau gliale, atât în ​​creierul cât și în creierul adult.

Acești factori sunt supraexpresați în diferite modele neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer sau boala Parkinson, unde participă ca factori protectori împotriva leziunilor neuronale sau ca factori inductivi în timpul generarii și diferențierii de noi celule care înlocuiesc celulele vătămate.

În acest context, s-a demonstrat că administrarea intracerebroventriculară a factorului neurotrofic derivat din creier (BDNF) crește neurogeneza la nivelul bulbului olfactiv și al hipocampului.

Astfel, putem concluziona că acești factori de creștere stimulează neurogeneza în creierul adult.

Neurotransmițătorii

În prezent se știe că diferiți neurotransmițători participă ca factori care reglează neurogeneza în creierul adult. Printre cele mai studiate se numără glutamatul, serotonina (5-HT), norepinefrina și dopamina.

Glutamatul este considerat cel mai important neurotransmițător pentru funcția creierului. Se știe că reglează neurogeneza la hipocampul animalelor adulte.

Participarea 5-HT la neurogeneză a fost demonstrată în mai multe studii, astfel încât inhibarea sintezei sale ne-a permis să vedem o scădere a ratei de proliferare atât în ​​hipocamp cât și în zona subventriculară a șobolanilor.

Sistemul noradrenergic este o altă implicată în neurogeneza din creierul adult. Prin inhibarea eliberarii de norepinefrină, s-a demonstrat că proliferarea celulelor în hipocampus.

În sfârșit, dopamina este un alt neurotransmițător important implicat în reglarea neurogenezei atât în ​​zona subventriculară cât și în hipocampul creierului adult. S-a demonstrat experimental că scăderea dopaminei scade generarea de noi neuroni, atât în ​​zona subventriculară, cât și în girul dentat al hipocampului.

hormonii

Unele studii indică faptul că steroizii ovarieni, precum și estrogenii endogeni au un efect stimulant asupra proliferării celulare. Cu toate acestea, steroizii suprarenali, cum ar fi corticosteroizii, suprimă proliferarea celulelor în zone precum girul dentat al hipocampului.

Un studiu la șobolani arată că rata de neurogeneză crește cu 65% în timpul sarcinii și atinge apogeul chiar înainte de naștere, ceea ce coincide cu nivelurile de prolactină.

Vârstă

Vârsta este cunoscută a fi unul dintre cei mai importanți factori interni în reglarea neurogenezei în creier.

Neurogeneza în creierul în curs de dezvoltare este foarte mare, dar pe măsură ce atingem vârsta adultă și vârsta, aceasta scade drastic, deși nu dispare cu totul.

-Factori externi

De mediu

Neurogeneza nu este un proces biologic static, deoarece rata sa este variabilă și depinde de mediu. Activitatea fizică, mediile îmbogățite, restricția energetică și modularea activității neuronale, printre alți factori, sunt cunoscute ca acționând ca regulatori pozitivi ai neurogenezei.

Animalele care trăiesc într-un mediu îmbogățit arată o creștere a neurogenezei în girul dentat. Cu toate acestea, la animalele care trăiesc în condiții de stres sau într-un mediu slab îmbogățit, neurogeneza din această zonă este diminuată sau total inhibată.

Mai mult, modificările axei hipotalamice-hipofizar-suprarenale, induse de situații de stres persistente în timpul dezvoltării, reduc generarea de noi celule în girul dentat. Astfel, se știe că proliferarea celulară în girul dentat scade datorită efectului glucocorticoizilor, care sunt eliberați ca răspuns la stres.

În acest fel, s-a observat cum exercițiile voluntare și îmbogățirea mediului îmbunătățesc performanțele șoarecilor tineri și bătrâni din labirintul cu apă Morris (sarcina de a testa învățarea și memoria dependentă de hipocamp).

S-a observat, de asemenea, că neurogeneza poate fi modulată de statutul social al animalelor și este probabil să fie mediată de molecule precum factorul neurotrofic derivat din creier menționat mai sus.

În cele din urmă, experiențele care sunt asociate cu o cunoaștere îmbunătățită presupun acest lucru prin stimularea rețelei neuronale a hipocondrului.

De fapt, învățarea dependentă de hipocamp este unul dintre principalii regulatori ai neurogenezei (studiu). Hipocampul este responsabil de formarea de noi amintiri, memorie declarativă și memorie episodică și spațială. Prin urmare, proliferarea de noi neuroni în această zonă a creierului este foarte importantă.

Cum se îmbunătățește neurogeneza?

După ce ai explicat ce este neurogeneza și după ce factori este reglementată, te-ai putea întreba dacă se poate face ceva pentru a preveni scăderea neurogenezei caracteristice îmbătrânirii și pentru a stimula crearea de noi neuroni. Este ziua voastră norocoasă, deoarece răspunsul este da. Iată câteva sfaturi pentru a face acest lucru.

Exercițiu

Scăderea neurogenezei tipice îmbătrânirii poate fi prevenită sau inversată prin exerciții fizice. De fapt, adulții mai în vârstă care se antrenează de-a lungul vieții au mai puține pierderi de țesut cerebral decât indivizii sedentari.

Pe de altă parte, persoanele în vârstă potrivite fizic au performanțe mai bune la testele cognitive decât colegii lor sedentari (studiu).

Medii îmbogățite

Nevroza de adult este reglată dinamic de mulți stimuli fiziologici.

Cititul, învățarea de noi abilități, întâlnirea cu oameni noi, jocuri și sarcini care necesită gândire, având hobby-uri, călătorii sau experiențe precum a avea copii, printre multe altele, sunt activități care reprezintă o provocare pentru cunoașterea noastră cu plasticitatea creierului consecință și noua producție. de neuroni.

Evitați stresul cronic

Stresul este un răspuns acut și adaptativ la mediul înconjurător, care ne ajută în multe ocazii să rezolvăm probleme și să evadăm posibilele pericole.

Cu toate acestea, modul nostru de a trăi plin de muncă și griji ne face să suferim de un nivel constant și cronic de stres, care, departe de a fi adaptivi, ne poate provoca grave probleme fizice și psihologice.

S-a demonstrat că acest stres cronic și nivelurile sale ridicate de hormoni suprarenali, cum ar fi cortizolul, provoacă moartea neuronală și suprimarea neurogenezei (studiu).

Prin urmare, evitarea stresului cu alternative precum yoga, relaxare, odihnă bună și igienă în somn ar evita această moarte temută neuronală provocată de stresul cronic.

Mănâncă bine

Mâncarea nu este mai puțin importantă. S-a dovedit că restricția de calorii, postul intermitent și o dietă bogată în polifenoli și acizi grași polinesaturați beneficiază de cogniție, dispoziție, îmbătrânire și boala Alzheimer.

Cu o atenție specială pentru îmbunătățirea plasticității structurale și funcționale a hipocampului, creșterea expresiei factorilor neurotrofici, a funcției sinaptice și a neurogenezei adulte (studiu).

Acest lucru nu înseamnă că nu mănânci sau că mergi la o dietă, dar că nu este bine să mănânci până nu te apuci sau mănânci alimente procesate. Mănâncă sănătos și cu moderație.

Polifenolii se găsesc în alimente precum semințele de struguri, mere, cacao, fructe precum caise, cireșe, afine, rodii, etc. și în băuturi precum vinul roșu. De asemenea, sunt prezente în nuci, scorțișoară, ceai verde și ciocolată (ciocolată neagră nu ciocolată cu lapte).

Acizii grași polinesaturați sunt prezenți în pești grași (pește albastru), uleiuri de pește și crustacee, precum și uleiuri din semințe și legume cu frunze verzi.

Referințe

1. Gage, FH (2002). Neurogeneza în creierul adulților. The Journal of Neuroscience, 22 (3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogeneză în creierul adult. Journal of Neurology, 44 (9), 541-550.
3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, FH (2008). Mecanisme și implicații funcționale ale neurogenezei adulților. Celulă, 132 (4), 645-660.
4. Ming, GL & Song, H. (2011). Neurogeza adultă la creierul mamiferului: răspunsuri semnificative și întrebări semnificative. Neuron, 70 (4), 687-702.
5. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Efectele dietei asupra plasticității creierului în studiile animale și umane: Mind the Gap. Plasticitatea Neurală, 2014, 1-32.