Възстановяват ли се невроните?

Възстановяват ли се невроните? Винаги е било мислено, че не. Изглежда, че повечето от невроните ни се раждат, когато все още сме в утробата на майка си и с течение на времето не се възпроизвеждаме, но умират малко по малко.

Това обаче не е причина за безпокойство в нормални ситуации. Често е да се губи щедро количество неврони всеки ден, това, което започва да бъде патологично, е прекомерна загуба като това, което се случва при деменция.

Но загубата на неврони, която се счита за нормална, не засяга нашите познавателни способности. Всъщност, невроните реорганизират своите връзки непрекъснато, за да осигурят винаги най-полезните във всеки един момент и да отхвърлят безполезните.

Но ако ви кажа, че са открити доказателства, че невроните се регенерират? Знаете ли, че има някои области на нашия мозък, в които тези клетки се възпроизвеждат, дори и да сме възрастни?

Регенерация на неврони в хипокампуса

Изглежда, че при повечето бозайници невроните се регенерират в хипокампуса и в обонятелната луковица. Хипокампусът е от съществено значение за ученето, паметта и пространствената ориентация, докато обонятелната крушка дава смисъл на информацията, която улавя нашето обоняние.

Това има смисъл, защото обяснението, дадено на нашия мозък, произвеждащо нови неврони, е, че трябва да се поддържа набор от клетки със специфични свойства, но те продължават ограничено време. В допълнение, те са от съществено значение, защото са специализирани за извършване на много специфична невронална обработка.

Очевидно многобройни изследвания твърдят, че невроните се раждат в част от латералния вентрикул и след това мигрират към обонятелната крушка. Там те ще се интегрират със съществуващите клетки и ще участват в паметта на обонянието и в кондиционирането на страха чрез миризмата.

Те могат също така да мигрират към зъбната гируса на хипокампуса, придобивайки важна роля в пространственото учене и припомняне на контекстните знаци.

Човешките същества се различават от другите бозайници по това, че нямат регенерация в обонятелната крушка. Въпреки това е доказано, че тази регенерация се случва в хипокампуса. Изглежда, че обяснява защо не сме толкова зависими от миризмата, колкото другите животни, докато притежаваме по-голяма степен на когнитивна адаптация.

Преди 1998 г. вече беше известно, че има неврогенеза (раждане на нови неврони) при гризачи и възрастни маймуни. Но какво да кажем за хората?

През същата година Ериксон и неговият екип първи показаха, че невронната регенерация настъпва в човешкия хипокампус. Те са използвали постмортална човешка мозъчна тъкан, доказваща, че през целия живот невроните се размножават в зъбната гируса.

По този начин, хипокампалните клетки имат годишен процент на обновяване от 1.75%.

Въпреки това, човешката неврогенеза в мозъчната кора се среща само в ранното ни развитие и не остава в зряла възраст.

Регенерация на неврони в стриатума

През 2014 г. група учени от института Каролинска откриха, че в мозъците на възрастните хора съществува неврогенеза.

Тези изследователи открили невробласти в стената на нашия страничен вентрикул. Можем да кажем, че невробластите са примитивни клетки, които все още не са еволюирали и че в бъдеще те ще се диференцират в неврони или глиални клетки.

Но това не е всичко, те също така откриха, че тези невробласти растат и се интегрират в близката област: набразденото ядро. Тази част от нашия мозък е от основно значение за контролиране на движенията ни, а увреждането на това място ще доведе до двигателни промени, като тремор и тикове.

Всъщност същите автори откриват, че при болестта на Хънтингтън, където има двигателни дефицити, невроните рядко се регенерират в стриатума. В допълнение, в напредналите стадии на заболяването регенерацията спира напълно.

Регенерация в други мозъчни области

Има автори, които са открили възрастни невронални регенерации в други неконвенционални области, като неокортекс, пириформна кора и лимбични структури като амигдалата, хипоталамуса или преоптичната област. Последните имат съществена роля в социалното поведение.

Има обаче изследователи, които са получили противоречиви резултати или са използвали неточни методи, които са успели да променят резултатите. Ето защо е необходимо да се продължат проучванията, за да се потвърдят тези констатации.

От друга страна, необходимо е да се спомене, че е сложно да се изследват при хората регенерацията на невроните от съществуващите етични граници. Поради тази причина има повече напредък в областта на животните.

Въпреки това е разработена неинвазивна техника, наречена магнитно-резонансна спектроскопия, която може да изследва съществуването на прогениторни клетки в живия човешки мозък.

Надяваме се, че в бъдеще тези техники могат да бъдат усъвършенствани, за да знаят повече за неврогенезата при възрастни хора.

Фактори, които повишават невроналната регенерация при възрастни

- Обогатена среда и физическа активност

Изглежда, че една по-сложна среда увеличава възможността за живи преживявания и произвежда сензорна, когнитивна, социална и моторна стимулация.

Този факт не увеличава неврогенезата, но увеличава преживяемостта на хипокампалните клетки при гризачи и тяхното ниво на специализация.

Оказа се обаче, че само доброволната физическа активност увеличава неврогенезата, в допълнение към оцеляването на тези клетки при възрастни мишки.

Ако разглеждаме обогатената среда като по-голяма възможност за учене, се потвърждава, че самото учене е решаващо в хипокампалната неврогенеза.

- Учебни задачи

В проучване от 1999 г. на Gould et al е показано, че ученето повишава неврогенезата в хипокампуса. Те маркираха новите клетки в плъхове и наблюдаваха къде отиват докато правят различни учебни задачи.

По този начин те потвърждават, че броят на регенерираните неврони се удвоява в зъбната гируса, когато плъховете извършват учебни задачи, които включват хипокампуса. Докато в дейностите, в които хипокампусът не е участвал, това увеличение не настъпва.

Това е потвърдено и в други проучвания, като тези на Shors et al. през 2000 г. или подобно на Van Praag et al. (2002), въпреки че те добавят, че новите клетки се развиват и стават зрели функционални клетки, подобни на вече съществуващите в зъбната гируса.

Що се отнася до учебните дейности, в които участва хипокампусът, ние откриваме: мигащо кондициониране, за предпочитане хранене или пространствено навигационно обучение.

- Социални взаимодействия

В едно интересно проучване на Lieberwirth & Wang (2012) беше установено, че положителните социални взаимодействия (като чифтосване) увеличават неврогенезата на възрастните в лимбичната система, докато отрицателните взаимодействия (като изолацията) я намаляват.

Тези резултати обаче трябва да се противопоставят на нови изследвания, които да бъдат потвърдени.

- Невротрофични фактори

О вещества, които подпомагат растежа на нервите, са такива като BDNF (невротрофичен фактор, получен от мозъка), CNTF (цилиарния невротрофичен фактор), IGF-1 (инсулиноподобен растежен фактор тип I), или VEGF (ендотелиален растежен фактор) съдова).

- Невротрансмитери

Има някои видове невротрансмитери, които регулират клетъчната пролиферация.

Например, GABA, която е инхибиторна, регулира хипокампалната неврогенеза. По-конкретно, тя го намалява, но в същото време увеличава интеграцията на новите неврони с предишните.

Друг невротрансмитер, глутамат, намалява невроналната регенерация. Точно както ако се инжектира вещество с обратен ефект (антагонист), регенерацията отново се увеличава.

От друга страна, серотонинът увеличава неврогенезата в хипокампуса, докато неговото отсъствие го намалява.

- Антидепресанти

В едно проучване на Malberg et al. (2000) е доказано, че продължителното излагане на антидепресанти увеличава клетъчната пролиферация в хипокампуса. Това обаче е доказано само при плъхове.

Фактори, които инхибират невроналната регенерация при възрастни

- Стрес

Многобройни изследвания показват, че увеличаването на стреса води до значително намаляване на невроналната регенерация на хипокампуса.

Освен това, ако стресът е хроничен, той намалява както неврогенезата, така и оцеляването на тези клетки.

- Стероиди

Кортикостероиди, като глюкокортикоиди, които се освобождават по време на реакцията на стрес, водят до намаляване на хипокампалната неврогенеза. Обратното се случва, ако нивата на това вещество са намалени.

Нещо подобно се случва с гонадни стероиди. В действителност, при женските невронална пролиферация варира в зависимост от нивата на стероиди във всяка фаза на хормоналния цикъл.

Ако се прилага на женски естроген за по-малко от 4 часа, невроналната пролиферация се увеличава. Обаче, ако приложението продължава до 48 часа, тази пролиферация се потиска.

- Социална изолация

Изглежда, че социалният провал, подобно на изолацията, намалява невроналната регенерация и оцеляване при животни като маймуни, мишки, плъхове и майстори.