Kaip sakė apygardos gydytojas Leonido Armoro herojus: „ galva yra tamsus objektas, netiriamas ...“. Kompaktiška nervinių ląstelių sankaupa, vadinama smegenimis, nors ją jau seniai tyrinėjo neurofiziologai, mokslininkams dar nepavyko gauti atsakymų į visus su neuronų funkcionavimu susijusius klausimus.
Klausimo esmė
Prieš kurį laiką, iki praėjusio amžiaus 90-ųjų, buvo manoma, kad neuronų skaičius žmogaus organizme turi pastovią vertę ir prarastų pažeistų smegenų nervinių ląstelių atkurti neįmanoma. Iš dalies šis teiginys iš tiesų yra teisingas: vystantis embrionui, gamta pakloja didžiulį ląstelių rezervą.
Dar iki gimimo naujagimis dėl užprogramuotos ląstelių mirties – apoptozės – netenka beveik 70% susiformavusių neuronų. Neuronų mirtis tęsiasi visą gyvenimą.
Nuo trisdešimties metų šis procesas suaktyvėja – žmogus kasdien netenka iki 50 000 neuronų. Dėl tokių netekčių seno žmogaus smegenys sumažėja apie 15%, lyginant su jaunystės ir brandaus amžiaus jų apimtimi.
Būdinga, kad mokslininkai šį reiškinį pastebi tik žmonėms.- kitiems žinduoliams, įskaitant primatus, su amžiumi susijęs smegenų sumažėjimas, todėl senatvinės demencijos nepastebėta. Galbūt taip yra dėl to, kad gyvūnai gamtoje neišgyvena iki pažengusių metų.
Mokslininkai mano, kad smegenų audinio senėjimas yra natūralus gamtos nulemtas procesas ir žmogaus įgyto ilgaamžiškumo pasekmė. Daug kūno energijos išeikvojama smegenų darbui, todėl kai nėra poreikio didinti aktyvumą, gamta sumažina smegenų audinio energijos sąnaudas, išeikvodama energiją kitų organizmo sistemų palaikymui.
Šie duomenys patvirtina bendrą posakį, kad nervų ląstelės neatsinaujina. Ir kodėl, jei organizmui normalioje būsenoje nereikia atkurti negyvų neuronų – yra ląstelių atsargos, kurių gausa skirta visam gyvenimui.
Pacientų, sergančių Parkinsono liga, stebėjimas parodė, kad klinikinės ligos apraiškos atsiranda, kai miršta beveik 90% tarpinių smegenų neuronų, atsakingų už judesių kontrolę. Kai neuronai miršta, jų funkcijas perima kaimyninės nervų ląstelės. Jie didėja ir sudaro naujus ryšius tarp neuronų.
Taigi jei žmogaus gyvenime "...viskas vyksta pagal planą", genetiškai įtrauktais kiekiais prarasti neuronai neatkuriami – tam tiesiog nereikia.
Tiksliau, atsiranda naujų neuronų formavimasis. Visą gyvenimą nuolat gaminasi tam tikras skaičius naujų nervinių ląstelių. Primatų, įskaitant žmones, smegenys kasdien gamina kelis tūkstančius neuronų. Tačiau natūralus nervų ląstelių praradimas vis tiek yra daug didesnis.
Tačiau planas gali subyrėti. Gali įvykti neuronų mirtis. Žinoma, ne dėl teigiamų emocijų trūkumo, o, pavyzdžiui, dėl mechaninių pažeidimų traumų metu. Čia atsiranda gebėjimas regeneruoti nervines ląsteles. Mokslininkų tyrimai įrodo, kad galima smegenų audinio transplantacija, kurios metu ne tik neatmetamas transplantatas, bet įvedus donorines ląsteles atkuriamas recipiento nervinis audinys.
Teri Wallis precedentas
Be eksperimentų su pelėmis, mokslininkams įrodymu gali pasitarnauti Terry Wallis, kuris dvidešimt metų praleido komoje po sunkios autoavarijos. Artimieji atsisakė atimti Terry gyvybę palaikančius vaistus po to, kai gydytojai diagnozavo jam vegetatyvinę būseną.
Po dvidešimties metų pertraukos Terry Wallis atgavo sąmonę. Dabar jis jau gali ištarti prasmingus žodžius, juokauti. Kai kurios motorinės funkcijos palaipsniui atsistato, nors tai apsunkina tai, kad per tokį ilgą neveiklumo laiką vyrui atrofavosi visi kūno raumenys.
Mokslininkų atlikti Terry Wallis smegenų tyrimai rodo fenomenalius reiškinius: Terry smegenyse auga naujos nervinės struktūros, kurios pakeistų avarijos metu prarastas struktūras.
Be to, naujų formacijų forma ir vieta skiriasi nuo įprastų. Atrodo, kad smegenys augina naujus neuronus ten, kur joms patogiau, nesistengdamos atkurti prarastų dėl traumų. Eksperimentai, atlikti su vegetatyvinės būklės pacientais, įrodė, kad pacientai geba atsakyti į klausimus ir atsakyti į užklausas. Tiesa, tai nustatyti gali tik smegenų sistemos veikla, naudojant magnetinio rezonanso tomografiją. Šis atradimas gali kardinaliai pakeisti požiūrį į ligonius, papuolusius į vegetatyvinę būseną.
Didėjantis mirštančių neuronų skaičius gali prisidėti ne tik prie ekstremalių situacijų, tokių kaip trauminiai smegenų sužalojimai. Stresas, netinkama mityba, ekologija – visi šie veiksniai gali padidinti žmogaus prarastų nervinių ląstelių skaičių. Streso būsena taip pat sumažina naujų neuronų susidarymą. Stresinės situacijos vaisiaus vystymosi metu ir pirmą kartą po gimimo gali sukelti nervinių ląstelių skaičiaus sumažėjimą tolimesniame gyvenime.
Kaip atkurti neuronus
Užuot klausus problemos, ar išvis įmanoma atkurti nervines ląsteles, gal verta apsispręsti – ar verta? Profesoriaus G. Hueterio pranešime Pasauliniame psichiatrų kongrese jis kalbėjo apie vienuolyno naujokų stebėjimą Kanadoje. Daugeliui stebėtų moterų buvo daugiau nei šimtas metų. Ir visi jie demonstravo puikią psichinę ir psichinę sveikatą: jų smegenyse nebuvo rasta jokių būdingų senatvinių degeneracinių pakitimų.
Profesoriaus teigimu, prie neuroplastiškumo – gebėjimo regeneruoti smegenis – išsaugojimo prisideda keturi veiksniai:
- socialinių ryšių ir draugiškų santykių su artimaisiais stiprumas;
- gebėjimas mokytis ir šio gebėjimo realizavimas visą gyvenimą;
- pusiausvyra tarp to, kas norima, ir to, kas yra tikrovėje;
- tvarią perspektyvą.
Visi šie veiksniai buvo būtent tai, ką turėjo vienuolės.
Nepaisant to, kad neurogenezė ilgą laiką buvo laikoma moksline fantastika, o biologai vieningai tvirtino, kad prarastų neuronų atkurti neįmanoma, iš tikrųjų tai pasirodė visai ne taip. Žmogus tiesiog turi laikytis sveikų įpročių savo gyvenime.
Neurogenezė yra sudėtingas procesas, kurio metu žmogaus smegenys sukuria naujus neuronus ir jų ryšius.
Paprastam žmogui iš pirmo žvilgsnio aukščiau aprašytas procesas gali atrodyti pernelyg sudėtingas, kad jį suprastų. Dar vakar viso pasaulio mokslininkai iškėlė tezę, kad senatvėje žmogaus smegenys netenka neuronų: jie skyla ir šis procesas yra negrįžtamas.
Be to, buvo daroma prielaida, kad traumos ar piktnaudžiavimas alkoholiu pasmerkė žmogų neišvengiamai prarasti sąmonės lankstumą (manevringumą ir smegenų veiklą), kuris būdingas sveikam žmogui, besilaikančiam sveikų įpročių.
Tačiau šiandien jau žengtas žingsnis link žodžio, kuris teikia mums viltį: ir šis žodis yra - neuroplastiškumas.
Taip, absoliuti tiesa, kad mūsų smegenys keičiasi su amžiumi, kad žala ir žalingi įpročiai (alkoholis, tabakas) joms kenkia. Bet smegenys turi savybę atsinaujinti, gali iš naujo sukurti nervinius audinius ir tiltus tarp jų.
Tačiau tam, kad šis nuostabus veiksmas įvyktų, žmogus turi veikti taip, kad jis būtų aktyvus ir visokeriopai skatintų natūralius savo smegenų gebėjimus.
- viskas, ką darote ir galvojate, pertvarko jūsų smegenis
- žmogaus smegenys sveria tik pusantro kilogramo ir tuo pačiu sunaudoja beveik 20% visos organizme turimos energijos
- viskas, ką darome – skaitome, studijuojame ar net tiesiog su kuo nors kalbamės – sukelia nuostabius smegenų struktūros pokyčius. Tai yra, absoliučiai viskas, ką darome ir ką manome, yra į naudą
- jei mūsų kasdienis gyvenimas yra pilnas streso ar nerimo, kuris tiesiogine prasme užvaldo mus, tada, kaip taisyklė, tokie regionai kaip hipokampas (susijęs su atmintimi) yra neišvengiamai paveikti.
- smegenys yra tarsi skulptūra, kuri susidaro iš mūsų emocijų, minčių, veiksmų ir kasdienių įpročių
- toks vidinis žemėlapis reikalauja daugybės „nuorodų“, jungčių, „tiltų“ ir „greitkelių“, taip pat stiprių impulsų, leidžiančių palaikyti ryšį su realybe.
5 Neurogenezės stimuliavimo principai
1. Pratimas
Fizinis aktyvumas ir neurogenezė yra tiesiogiai susiję.
Kiekvieną kartą, kai įjungiame savo kūną į darbą (nesvarbu, ar tai būtų pasivaikščiojimas, plaukimas ar treniruotė sporto salėje), mes prisotiname savo smegenis deguonimi, tai yra, prisotiname jas deguonimi.
Be to, kad į smegenis tiekiamas švaresnis, daugiau deguonies prisotintas kraujas, endorfinai taip pat stimuliuojami.
Endorfinai gerina mūsų nuotaiką, taigi leidžia kovoti su stresu, leidžia sustiprinti daugelį nervų struktūrų.
Kitaip tariant, bet kokia veikla, mažinanti streso lygį, skatina neurogenezę. Jums tereikia rasti tinkamą veiklos rūšį (šokiai, vaikščiojimas, važiavimas dviračiu ir kt.).
2. Lankstus protas – stiprios smegenys
Yra daug būdų, kaip išlaikyti protą lankstų. Norėdami tai padaryti, reikia stengtis, kad jis nemiegotų, tada jis galės greitai „apdoroti“ visus gaunamus duomenis (kurie ateina iš aplinkos).
Tai galima pasiekti įvairiomis veiklomis. Neatsižvelgdami į pirmiau minėtą fizinę veiklą, atkreipiame dėmesį į šiuos dalykus:
- skaitymas – skaitykite kiekvieną dieną, tai jus domina ir domisi viskuo, kas vyksta aplinkui (ir ypač naujomis disciplinomis).
- užsienio kalbos mokymasis.
- grodamas muzikos instrumentu.
- kritinis dalykų suvokimas, tiesos ieškojimas.
- proto atvirumas, imlumas viskam aplinkui, socializacija, kelionės, atradimai, pomėgiai.
3. Dieta
Vienas iš pagrindinių smegenų sveikatos priešų yra maistas, kuriame gausu sočiųjų riebalų. Perdirbto maisto ir nenatūralaus maisto vartojimas lėtina neurogenezę.
- Labai svarbu stengtis laikytis nekaloringos dietos. Tačiau tuo pat metu mityba turėtų būti įvairi ir subalansuota, kad nebūtų mitybos trūkumo.
- Visada atminkite, kad mūsų smegenims reikia energijos, o, pavyzdžiui, ryte jos bus mums labai dėkingos už ką nors saldaus.
- Tačiau šią gliukozę pageidautina duoti su gabalėliu vaisiu ar juodojo šokolado, šaukštu medaus ar puodeliu avižinių dribsnių...
- O maistas, kuriame gausu omega-3 riebalų rūgščių, neabejotinai yra tinkamiausias neurogenezės palaikymui ir aktyvinimui.
4. Seksas taip pat padeda.
Seksas yra dar vienas puikus mūsų smegenų architektas, natūralus neurogenezės variklis. Negalite atspėti šio ryšio priežasties? Ir štai dalykas:
- Seksas ne tik mažina įtampą ir reguliuoja stresą, bet ir suteikia mums galingą energijos užtaisą, kuris stimuliuoja už atmintį atsakingas smegenų dalis.
- O hormonai, tokie kaip serotoninas, dopaminas ar oksitocinas, gaminami lytinio intymumo su partneriu metu, yra naudingi kuriant naujas nervines ląsteles.
5. Meditacija
Meditacijos nauda mūsų smegenims yra neabejotina. Poveikis toks pat nuostabus, koks gražus:
- Meditacija skatina tam tikrų pažintinių gebėjimų, būtent dėmesio, atminties, susikaupimo, vystymąsi.
- Tai leidžia mums geriau suprasti tikrovę ir tinkamai nukreipti savo nerimą bei valdyti stresą.
- Meditacijos metu mūsų smegenys dirba kitu ritmu: gamina aukštesnes alfa bangas, kurios palaipsniui generuoja gama bangas.
- Šio tipo bangos skatina atsipalaidavimą, tuo pačiu stimuliuoja neurogenezę ir nervinį ryšį.
Nors meditacijos reikia išmokti (tai užtruks), būtinai tai darykite, nes tai nuostabi dovana jūsų protui ir bendrai savijautai.
Baigdami pažymime, kad visi šie 5 principai, apie kuriuos kalbėjome, iš tikrųjų nėra tokie sudėtingi, kaip būtų galima pamanyti. Pasistenkite jas įgyvendinti praktiškai ir pasirūpinkite savo smegenų sveikata.
Būk ramus su
omg, atsigauk
H ir per savo 100 metų istoriją neuromokslai laikėsi dogmos, kad suaugusiųjų smegenys nesikeičia. Buvo tikima, kad žmogus gali prarasti nervines ląsteles, bet neįsigyti naujų. Iš tiesų, jei smegenys būtų pajėgios struktūriniams pokyčiams, kaip jos būtų išsaugotos?
Oda, kepenys, širdis, inkstai, plaučiai ir kraujas gali gaminti naujas ląsteles, kurios pakeis pažeistas. Dar visai neseniai ekspertai manė, kad toks gebėjimas atsinaujinti neapima centrinės nervų sistemos, susidedančios iš smegenų ir.
Tačiau per pastaruosius penkerius metus neurologai išsiaiškino, kad smegenys keičiasi visą gyvenimą: formuojasi naujos ląstelės, kurios susidoroja su iškylančiais sunkumais. Šis plastiškumas padeda smegenims atsigauti po traumos ar ligos, padidindamas jų potencialą.
Neurologai dešimtmečius ieško būdų, kaip pagerinti smegenų sveikatą. Gydymo strategija buvo pagrįsta neuromediatorių – cheminių medžiagų, kurios perduoda pranešimus nervinėms ląstelėms (neuronams) – trūkumo papildymu. Pavyzdžiui, sergant Parkinsono liga paciento smegenys praranda gebėjimą gaminti neuromediatorių dopaminą, nes jį gaminančios ląstelės miršta. Cheminis dopamino „giminaitis“ L-Dopa gali laikinai palengvinti paciento būklę, bet jo nepagydyti. Norėdami pakeisti neuronus, kurie miršta nuo neurologinių ligų, tokių kaip Huntingtono ir Parkinsono liga, bei traumų, neurologai bando implantuoti iš embrionų gautas kamienines ląsteles. Pastaruoju metu mokslininkai susidomėjo neuronais, gautais iš žmogaus embrioninių kamieninių ląstelių, kurios tam tikromis sąlygomis gali sudaryti bet kokio tipo žmogaus ląsteles Petri lėkštelėse.
Nors kamieninės ląstelės turi daug naudos, akivaizdu, kad suaugusiųjų nervų sistemos gebėjimas atsinaujinti turėtų būti puoselėjamas. Tam reikia įvesti medžiagų, kurios skatina smegenis formuoti savo ląsteles ir atkurti pažeistas nervų grandines.
Naujagimio nervinės ląstelės
1960-aisiais – 70-aisiais. mokslininkai padarė išvadą, kad žinduolių centrinė nervų sistema yra pajėgi atsinaujinti. Pirmieji eksperimentai parodė, kad pagrindinės suaugusiųjų smegenų neuronų ir aksonų šakos gali atsigauti po pažeidimo. Netrukus suaugusių paukščių, beždžionių ir žmonių smegenyse buvo aptiktas naujų neuronų gimimas; neurogenezė.
Kyla klausimas: jei centrinė nervų sistema gali formuotis naujoms, ar ji pajėgi atsigauti susirgus ar susižeidus? Norint į jį atsakyti, būtina suprasti, kaip neurogenezė vyksta suaugusiųjų smegenyse ir kaip tai galima padaryti.
Naujų ląstelių gimimas vyksta palaipsniui. Vadinamosios multipotentinės kamieninės ląstelės smegenyse periodiškai pradeda dalytis, todėl atsiranda kitų kamieninių ląstelių, kurios gali išaugti į neuronus arba pagalbines ląsteles, vadinamas . Tačiau norėdamos bręsti naujagimių ląstelės turi vengti multipotentinių kamieninių ląstelių įtakos, kuri pavyksta tik pusei – likusios miršta. Šis švaistymas primena procesą, vykstantį organizme iki gimimo ir ankstyvoje vaikystėje, kai pagaminama daugiau nervinių ląstelių, nei reikia smegenims susidaryti. Išgyvena tik tie, kurie užmezga aktyvius ryšius su kitais.
Ar išlikusi jauna ląstelė taps neuronu ar glialine ląstele, priklauso nuo to, kurioje smegenų dalyje ji atsiduria ir kokie procesai vyks šiuo laikotarpiu. Naujam neuronui visiškai funkcionuoti prireikia daugiau nei mėnesio. siųsti ir gauti informaciją. Taigi. neurogenezė nėra vienkartinis įvykis. procesas. kurią reguliuoja medžiagos. vadinami augimo faktoriais. Pavyzdžiui, veiksnys, vadinamas „garsiniu ežiuku“ (garsinis ežiukas), pirmą kartą aptiktas vabzdžiuose, reguliuoja nesubrendusių neuronų gebėjimą daugintis. veiksnys įpjova ir molekulių klasė. Atrodo, kad vadinamieji kaulų morfogenetiniai baltymai nustato, ar nauja ląstelė tampa glialine ar nervine. Kai tik tai atsitiks. kiti augimo veiksniai. pavyzdžiui, smegenų kilmės neurotrofinis faktorius (BDNF). neurotrofinai ir į insuliną panašus augimo faktorius (IGF) pradeda palaikyti gyvybinę ląstelės veiklą, skatina jos brendimą.
Scena
Nauji neuronai suaugusių žinduolių smegenyse neatsiranda atsitiktinai. matyt. susidaro tik skysčiu užpildytose tuštumose priekinėse smegenyse – skilveliuose, taip pat hipokampe – struktūroje, paslėptoje giliai smegenyse. jūrų arkliuko formos. Neurologai įrodė, kad ląstelės, kurioms lemta tapti neuronais. pereiti iš skilvelių į uoslės lemputes. kurios gauna informaciją iš nosies gleivinėje esančių ir jautrių ląstelių. Niekas tiksliai nežino, kodėl uoslės lemputei reikia tiek daug naujų neuronų. Lengviau atspėti, kam jų reikia hipokampui: kadangi ši struktūra svarbi norint įsiminti naują informaciją, tikriausiai papildomi neuronai. prisidėti prie nervų ląstelių ryšių stiprinimo, didinant smegenų gebėjimą apdoroti ir saugoti informaciją.
Neurogenezės procesai taip pat aptinkami už hipokampo ir uoslės lemputės ribų, pavyzdžiui, prefrontalinėje žievėje, intelekto ir logikos vietoje. taip pat kitose suaugusiųjų galvos ir nugaros smegenų srityse. Pastaruoju metu atsiranda vis daugiau detalių apie neurogenezę valdančius molekulinius mechanizmus ir apie ją reguliuojančius cheminius dirgiklius. ir mes turime teisę tikėtis. kad laikui bėgant bus galima dirbtinai stimuliuoti neurogenezę bet kurioje smegenų dalyje. Žinodami, kaip augimo faktoriai ir vietinė mikroaplinka skatina neurogenezę, mokslininkai tikisi sukurti gydymo būdus, galinčius atstatyti sergančias ar pažeistas smegenis.
Stimuliuojant neurogenezę, galima pagerinti paciento būklę sergant kai kuriomis neurologinėmis ligomis. Pavyzdžiui. priežastis yra smegenų kraujagyslių užsikimšimas, dėl kurio neuronai miršta dėl deguonies trūkumo. Po insulto hipokampe pradeda vystytis neurogenezė, siekianti naujų neuronų pagalba „išgydyti“ pažeistą smegenų audinį. Dauguma naujagimių ląstelių miršta, tačiau kai kurios sėkmingai migruoja į pažeistą vietą ir virsta visaverčiais neuronais. Nepaisant to, kad to nepakanka norint kompensuoti žalą sunkiam insultui. neurogenezė gali padėti smegenims po mikroinsultų, kurie dažnai nepastebimi. Dabar neurologai bando naudoti kraujagyslių ir epidermio augimo faktorių (VEGF) ir fibroblastų augimo faktorius (FGF) pagerinti natūralų atsigavimą.
Abi medžiagos yra didelės molekulės, kurios beveik neperžengia kraujo ir smegenų barjero, t.y. glaudžiai susipynusių ląstelių tinklas, išklojantis smegenų kraujagysles. 1999 m. biotechnologijų įmonė Wyeth-Ayerst Laboratories ir Scios iš Kalifornijos sustabdė klinikinius FGF tyrimus, naudojamus . nes jo molekulės nepateko į smegenis. Kai kurie tyrinėtojai bandė išspręsti šią problemą sujungdami molekulę FGF su kita, kuri suklaidino ląstelę ir privertė ją užfiksuoti visą molekulių kompleksą ir perkelti jį į smegenų audinį. Kiti mokslininkai turi genetiškai modifikuotų ląstelių, kurios gamina FGF. ir persodinami į smegenis. Iki šiol tokie eksperimentai buvo atliekami tik su gyvūnais.
Neurogenezės stimuliavimas gali būti veiksmingas gydant depresiją. kurios pagrindine priežastimi (be genetinio polinkio) laikoma lėtinė. riboja, kaip žinote. neuronų skaičius hipokampe. Daugelis gaminamų vaistų. parodyta sergant depresija. įskaitant prozaką. sustiprinti gyvūnų neurogenezę. Įdomu tai, kad depresiniam sindromui palengvinti šio vaisto pagalba prireikia vieno mėnesio – tiek pat. kiek ir neurogenezės įgyvendinimui. Gal būt. depresiją iš dalies sukelia šio proceso sulėtėjimas hipokampe. Naujausi klinikiniai tyrimai, naudojant nervų sistemos vaizdavimo metodus, patvirtino. kad lėtine depresija sergančių pacientų hipokampas yra mažesnis nei sveikų žmonių. Ilgalaikis antidepresantų vartojimas. Atrodo. skatina neurogenezę: graužikams. kuriems šie vaistai buvo skirti kelis mėnesius. Hipokampe gimė nauji neuronai.
Neuroninės kamieninės ląstelės sukelia naujų smegenų ląstelių atsiradimą. Jie periodiškai dalijasi į dvi pagrindines sritis: skilvelius (violetinė), kurios užpildytos smegenų skysčiu, kuris maitina centrinę nervų sistemą, o hipokampe (mėlyna) – mokymuisi ir atminčiai reikalinga struktūra. Su kamieninių ląstelių dauginimu (apačioje) susidaro naujos kamieninės ląstelės ir progenitorinės ląstelės, kurios gali virsti neuronais arba pagalbinėmis ląstelėmis, vadinamomis glialinėmis ląstelėmis (astrocitais ir dendrocitais). Tačiau naujagimių nervinių ląstelių diferenciacija gali įvykti tik joms atitolus nuo savo protėvių. (raudonos rodyklės), kad vidutiniškai tik pusei jų pasiseka, o likusieji žūva. Suaugusiųjų smegenyse hipokampe ir uoslės svogūnėliuose rasta naujų neuronų, kurie būtini uostymui. Mokslininkai tikisi priversti suaugusiųjų smegenis taisytis, sukeldami neuronų kamienines arba progenitorines ląsteles dalytis ir vystytis ten, kur reikia.
Kamieninės ląstelės kaip gydymo metodas
Mokslininkai mano, kad dviejų tipų kamieninės ląstelės yra potencialus įrankis pažeistoms smegenims atstatyti. Pirma, suaugusiųjų neuronų kamieninės ląstelės: retos pirminės ląstelės, išsaugotos nuo ankstyvųjų embriono vystymosi stadijų, aptinkamos mažiausiai dviejose smegenų srityse. Jie gali dalytis visą gyvenimą, todėl atsiranda naujų neuronų ir palaikomųjų ląstelių, vadinamų glia. Antrajam tipui priskiriamos žmogaus embrioninės kamieninės ląstelės, išskirtos iš embrionų labai ankstyvoje vystymosi stadijoje, kai visas embrionas susideda iš maždaug šimto ląstelių. Šios embrioninės kamieninės ląstelės gali sukelti bet kurią kūno ląstelę.
Dauguma tyrimų stebi neuronų kamieninių ląstelių augimą kultūros induose. Ten jie gali dalytis, būti genetiškai pažymėti ir persodinti atgal į suaugusiųjų nervų sistemą. Eksperimentuose, kurie iki šiol buvo atliekami tik su gyvūnais, ląstelės gerai įsišaknija ir gali diferencijuotis į subrendusius neuronus dviejose smegenų srityse, kuriose įprastai formuojasi nauji neuronai – hipokampe ir uoslės svogūnėliuose. Tačiau kitose srityse neuroninės kamieninės ląstelės, paimtos iš suaugusiųjų smegenų, lėtai virsta neuronais, nors gali tapti glia.
Suaugusiųjų nervų kamieninių ląstelių problema yra ta, kad jos vis dar yra nesubrendusios. Jei suaugusiųjų smegenys, į kurias jie persodinami, nesukuria signalų, būtinų paskatinti jų vystymąsi į tam tikro tipo neuroną, pavyzdžiui, hipokampo neuroną, jie arba mirs, taps glialine ląstele arba liks nediferencijuota kamienine ląstele. Norint išspręsti šią problemą, būtina nustatyti, dėl kokių biocheminių signalų neuronų kamieninė ląstelė tampa tokio tipo neuronu, ir tada nukreipti ląstelės vystymąsi šiuo keliu tiesiai į kultūros lėkštelę. Tikimasi, kad po transplantacijos į tam tikrą smegenų sritį šios ląstelės išliks to paties tipo neuronais, sudarys ryšius ir pradės funkcionuoti.
Svarbių ryšių užmezgimas
Kadangi nuo neuronų kamieninės ląstelės dalijimosi momento, kol jos palikuonis įtraukiamas į smegenų funkcines grandines, praeina maždaug mėnuo, šių naujų neuronų vaidmenį neuronuose greičiausiai lemia ne tiek ląstelės kilmė, kiek kaip naujos ir esamos ląstelės jungiasi viena su kita.kita (sudaro sinapses) ir su esamais neuronais formuoja nervų grandines. Sinaptogenezės procese vieno neurono šoninių procesų vadinamieji stuburai arba dendritai susijungia su kito neurono pagrindine šaka arba aksonu.
Naujausi tyrimai rodo, kad dendritinės spygliai (apačioje) gali pakeisti savo formą per kelias minutes. Tai rodo, kad sinaptogenezė gali būti mokymosi ir atminties pagrindas. Vienos spalvos gyvos pelės smegenų mikrografijos (raudona, geltona, žalia ir mėlyna) buvo paimti vienos dienos skirtumu. Daugiaspalvis vaizdas (dešinėje) yra tos pačios nuotraukos, dedamos viena ant kitos. Nepakitusios vietos atrodo beveik baltos.
Padėkite smegenims
Kita neurogenezę provokuojanti liga – Alzheimerio liga. Kaip parodė naujausi tyrimai, pelės organuose. į kuriuos buvo įvesti Alzheimerio liga sergančio žmogaus genai. buvo nustatyti įvairūs neurogenezės nukrypimai nuo normos. Dėl šios intervencijos gyvūnas per daug gamina mutantinę žmogaus amiloido peptido pirmtako formą, o neuronų lygis hipokampe sumažėja. Ir pelių hipokampas su mutantiniu žmogaus genu. koduojantis baltymą preseniliną. turėjo nedaug besidalijančių ląstelių ir. atitinkamai. mažiau išgyvenusių neuronų. Įvadas FGF tiesiai į gyvūnų smegenis susilpnino polinkį; vadinasi. Augimo veiksniai gali būti geras šios niokojančios ligos gydymas.
Kitas tyrimo etapas – augimo faktoriai, kontroliuojantys įvairius neurogenezės etapus (ty naujų ląstelių gimimą, jaunų ląstelių migraciją ir brendimą), taip pat faktoriai, kurie slopina kiekvieną etapą. Gydant tokias ligas kaip depresija, kai mažėja besidalijančių ląstelių skaičius, būtina rasti farmakologines medžiagas ar kitus poveikio būdus. ląstelių proliferacijos didinimas. Su epilepsija, matyt. gimsta naujos ląstelės. bet tada jie migruoja ne ta kryptimi ir turi būti suprasti. kaip nukreipti „klaidintus“ neuronus tinkama linkme. Sergant piktybine smegenų glioma, glijos ląstelės dauginasi ir formuoja mirtinus, augančius navikus. Nors gliomos priežastys dar nėra aiškios. kai kurie tiki. kad tai atsiranda dėl nekontroliuojamo smegenų kamieninių ląstelių augimo. Gliomą galima gydyti natūraliais junginiais. reguliuojančių tokių kamieninių ląstelių dalijimąsi.
Insulto gydymui svarbu išsiaiškinti. kokie augimo faktoriai užtikrina neuronų išlikimą ir skatina nesubrendusių ląstelių transformaciją į sveikus neuronus. Su tokiomis ligomis. kaip Hantingtono liga. amiotrofinė šoninė sklerozė (ALS) ir Parkinsono liga (kai miršta labai specifiniai ląstelių tipai, dėl kurių atsiranda specifinių kognityvinių ar motorinių simptomų). šis procesas vyksta dažniausiai, nes ląstelės. su kuriomis šios ligos yra susijusios, yra ribotose vietose.
Kyla klausimas: kaip suvaldyti neurogenezės procesą esant tam tikram poveikiui, kad būtų galima kontroliuoti neuronų skaičių, nes jų perteklius taip pat yra pavojingas? Pavyzdžiui, sergant kai kuriomis epilepsijos formomis, nervinės kamieninės ląstelės toliau dalijasi net po to, kai nauji neuronai prarado gebėjimą užmegzti naudingus ryšius. Neurologai teigia, kad „neteisingos“ ląstelės lieka nesubrendusios ir atsiduria netinkamoje vietoje. formuojantis vadinamąjį. ficialinė žievės displazija (FCD), sukelianti epilepsijos formos išskyras ir sukelianti epilepsijos priepuolius. Gali būti, kad insulto augimo faktorių įvedimas. Parkinsono liga ir kitos ligos gali sukelti nervinių kamieninių ląstelių per greitą dalijimąsi ir sukelti panašius simptomus. Todėl mokslininkai pirmiausia turėtų ištirti augimo faktorių taikymą neuronų gimimui, migracijai ir brendimui sukelti.
Gydant stuburo smegenų pažeidimą, ALS arba kamieninės ląstelės turi būti verčiamos gaminti oligodendrocitus, tam tikrą glialinių ląstelių tipą. Jie būtini neuronų ryšiui tarpusavyje. nes jie išskiria ilgus aksonus, pereinančius iš vieno neurono į kitą. užkertant kelią elektros signalo, einančio per aksoną, sklaidai. Yra žinoma, kad nugaros smegenų kamieninės ląstelės gali retkarčiais gaminti oligodendrocitus. Tyrėjai naudojo augimo faktorius, kad paskatintų šį procesą gyvūnams, patyrusiems nugaros smegenų pažeidimą, ir pastebėjo teigiamų rezultatų.
Apmokestinimas smegenims
Vienas iš svarbių hipokampo neurogenezės bruožų yra tai, kad asmeninis individas gali turėti įtakos ląstelių dalijimosi greičiui, išgyvenusių jaunų neuronų skaičiui ir jų gebėjimui integruotis į nervų tinklą. Pavyzdžiui. kai suaugusios pelės iš įprastų ir ankštų narvų perkeliamos į patogesnius ir erdvesnius. jie turi reikšmingą neurogenezės padidėjimą. Tyrėjai išsiaiškino, kad mankštinti peles ant bėgimo rato pakako, kad hipokampe besidalijančių ląstelių skaičius padvigubėtų, todėl naujų neuronų skaičius smarkiai išaugo. Įdomu tai, kad reguliari mankšta gali palengvinti žmonių depresiją. Gal būt. taip yra dėl neurogenezės suaktyvėjimo.
Jei mokslininkai išmoks kontroliuoti neurogenezę, mūsų supratimas apie smegenų ligas ir traumas labai pasikeis. Gydymui bus galima naudoti medžiagas, kurios selektyviai stimuliuoja tam tikrus neurogenezės etapus. Farmakologinis poveikis bus derinamas su fizioterapija, kuri sustiprina neurogenezę ir skatina tam tikras smegenų sritis įtraukti į jas naujas ląsteles. Atsižvelgiant į ryšį tarp neurogenezės ir psichinės bei fizinės įtampos, sumažės neurologinių ligų rizika ir sustiprės natūralūs reparaciniai procesai smegenyse.
Stimuliuodami neuronų augimą smegenyse sveiki žmonės galės pagerinti savo organizmo būklę. Tačiau vargu ar jiems patiks augimo faktorių injekcijos, kurios po injekcijos į kraują sunkiai prasiskverbia pro kraujo ir smegenų barjerą. Todėl ekspertai ieško narkotikų. kurios gali būti gaminamos tablečių pavidalu. Toks vaistas stimuliuos genų, koduojančių augimo faktorius tiesiogiai žmogaus smegenyse, darbą.
Taip pat galima pagerinti smegenų veiklą genų terapijos ir ląstelių transplantacijos būdu: dirbtinai auginamos ląstelės, gaminančios specifinius augimo faktorius. gali būti implantuojamas į tam tikras žmogaus smegenų sritis. Taip pat siūloma į žmogaus organizmą įvesti genus, koduojančius įvairių augimo faktorių ir virusų gamybą. galinčius pristatyti šiuos genus į norimas smegenų ląsteles.
Dar neaišku. kuris iš metodų bus perspektyviausias. Tyrimai su gyvūnais rodo. kad augimo faktorių naudojimas gali sutrikdyti normalią smegenų veiklą. Augimo procesai gali sukelti navikų susidarymą, o persodintos ląstelės gali tapti nekontroliuojamos ir išprovokuoti vėžio vystymąsi. Tokia rizika gali būti pateisinama tik esant sunkioms Hantingtono ligos formoms. Alzheimerio ar Parkinsono liga.
Geriausias būdas skatinti smegenų veiklą yra intensyvi intelektinė veikla, derinama su sveika gyvensena: fizine veikla. geras maistas ir geras poilsis. Tai taip pat patvirtinta eksperimentiškai. kad ryšiams smegenyse turi įtakos aplinka. Gal būt. Kada nors namuose ir biuruose žmonės sukurs ir palaikys specialiai praturtintą aplinką, kad pagerintų smegenų veiklą.
Jei pavyks perprasti nervų sistemos savigydos mechanizmus, tai artimiausiu metu mokslininkai įvaldys metodus. leidžianti panaudoti savo smegenų išteklius jos atkūrimui ir tobulėjimui.
Fredas Geidžas
(Vorų pasaulyje, 2003 m. Nr. 12)