Kot je rekel junak Leonida Armorja, okrožni zdravnik: " glava je temen predmet, ki ni predmet raziskav ...". Strnjeno kopičenje živčnih celic, imenovano možgani, čeprav ga nevrofiziologi že dolgo preučujejo, znanstveniki še niso uspeli dobiti odgovorov na vsa vprašanja, povezana z delovanjem nevronov.
Bistvo vprašanja
Pred časom, do 90. let prejšnjega stoletja, je veljalo, da ima število nevronov v človeškem telesu konstantno vrednost in je nemogoče obnoviti poškodovane možganske živčne celice, če so izgubljene. Deloma je ta izjava res resnična: med razvojem zarodka narava postavi ogromno rezervo celic.
Že pred rojstvom novorojenček izgubi skoraj 70 % nastalih nevronov zaradi programirane celične smrti – apoptoze. Nevronska smrt se nadaljuje vse življenje.
Od tridesetega leta starosti se ta proces aktivira - človek dnevno izgubi do 50.000 nevronov. Zaradi takšnih izgub se možgani starega človeka zmanjšajo za približno 15% v primerjavi z njihovo prostornino v mladosti in zrelih letih.
Značilno je, da znanstveniki ta pojav opažajo le pri ljudeh.- pri drugih sesalcih, vključno s primati, ni opaziti starostnega zmanjšanja možganov in posledično senilne demence. Morda je to posledica dejstva, da živali v naravi ne dočakajo visokih let.
Znanstveniki verjamejo, da je staranje možganskega tkiva naraven proces, ki ga je določila narava, in je posledica dolgoživosti, ki jo je oseba pridobila. Veliko telesne energije se porabi za delo možganov, zato, ko ni potrebe po povečani aktivnosti, narava zmanjša porabo energije možganskega tkiva in porabi energijo za vzdrževanje drugih telesnih sistemov.
Ti podatki podpirajo splošno mnenje, da se živčne celice ne regenerirajo. In zakaj, če telesu v normalnem stanju ni treba obnavljati odmrlih nevronov - obstaja zaloga celic, ki je v izobilju zasnovana za vse življenje.
Opazovanje bolnikov s Parkinsonovo boleznijo je pokazalo, da se klinične manifestacije bolezni pojavijo, ko umre skoraj 90% nevronov v srednjih možganih, odgovornih za nadzor gibov. Ko nevroni odmrejo, njihove funkcije prevzamejo sosednje živčne celice. Povečajo se v velikosti in tvorijo nove povezave med nevroni.
Torej, če v življenju osebe "...vse gre po načrtih", nevroni, ki so izgubljeni v genetsko vključenih količinah, niso obnovljeni - za to preprosto ni potrebe.
Natančneje, pride do tvorbe novih nevronov. Skozi življenje nenehno nastaja določeno število novih živčnih celic. Možgani primatov, vključno s človekom, vsak dan proizvedejo več tisoč nevronov. Toda naravna izguba živčnih celic je še vedno veliko večja.
Toda načrt lahko pade v vodo. Lahko pride do smrti nevronov. Seveda ne zaradi pomanjkanja pozitivnih čustev, ampak na primer zaradi mehanskih poškodb med poškodbami. Tu pride do izraza sposobnost regeneracije živčnih celic. Raziskave znanstvenikov dokazujejo, da je možna presaditev možganskega tkiva, pri kateri ne samo, da se presadek ne zavrne, ampak vnos celic darovalca vodi do obnove živčnega tkiva prejemnika.
Precedens Teri Wallis
Poleg poskusov na miših lahko znanstvenikom kot dokaz služi primer Terryja Wallisa, ki je po hudi prometni nesreči dvajset let preživel v komi. Sorodniki Terryja niso hoteli izključiti iz aparata za življenje, potem ko so zdravniki ugotovili, da je v vegetativnem stanju.
Po dvajsetih letih premora je Terry Wallis prišel k sebi. Zdaj že zna izgovarjati pomenljive besede, se šaliti. Nekatere motorične funkcije se postopoma obnovijo, čeprav je to zapleteno zaradi dejstva, da so pri tako dolgem času nedejavnosti pri človeku atrofirale vse mišice telesa.
Raziskave možganov Terryja Wallisa, ki so jih izvedli znanstveniki, kažejo fenomenalne pojave: v Terryjevih možganih zrastejo nove nevronske strukture, ki nadomestijo izgubljene v nesreči.
Poleg tega imajo nove formacije obliko in lokacijo, ki se razlikuje od običajnih. Zdi se, da možgani rastejo nove nevrone tam, kjer jim bolj ustreza, ne da bi poskušali obnoviti izgubljene zaradi poškodbe. Poskusi, opravljeni z bolniki v vegetativnem stanju, so dokazali, da so bolniki sposobni odgovarjati na vprašanja in se odzivati na zahteve. Res je, da je to mogoče popraviti le z aktivnostjo možganskega sistema z uporabo magnetne resonance. To odkritje lahko korenito spremeni odnos do bolnikov, ki so padli v vegetativno stanje.
Povečanje števila umirajočih nevronov lahko prispeva ne le k ekstremnim situacijam, kot so travmatične poškodbe možganov. Stres, podhranjenost, ekologija - vsi ti dejavniki lahko povečajo število živčnih celic, ki jih oseba izgubi. Stanje stresa tudi zmanjša nastajanje novih nevronov. Stresne situacije med razvojem ploda in v prvem obdobju po rojstvu lahko povzročijo zmanjšanje števila živčnih celic v prihodnjem življenju.
Kako obnoviti nevrone
Namesto da bi se spraševali o tem, ali je sploh mogoče obnoviti živčne celice, se je morda vredno odločiti - ali je vredno? V poročilu profesorja G. Hueterja na svetovnem kongresu psihiatrov je govoril o opazovanju novincev samostana v Kanadi. Veliko opazovanih žensk je bilo starejših od sto let. In vsi so pokazali odlično psihično in duševno zdravje: v njihovih možganih niso našli značilnih senilnih degenerativnih sprememb.
K ohranjanju nevroplastičnosti – sposobnosti regeneracije možganov – po mnenju profesorja prispevajo štirje dejavniki:
- moč socialnih vezi in prijateljskih odnosov z ljubljenimi;
- sposobnost učenja in uresničevanje te sposobnosti skozi vse življenje;
- ravnotežje med želenim in realnim;
- trajnostni izgled.
Vse te dejavnike so imele točno tiste, ki so jih imele nune.
Kljub temu, da je nevrogeneza dolgo časa veljala za znanstveno fantastiko in so biologi soglasno trdili, da izgubljenih nevronov ni mogoče obnoviti, se je v resnici izkazalo, da temu sploh ni tako. Človek se mora le držati zdravih navad v svojem življenju.
Nevrogeneza je kompleksen proces, v katerem človeški možgani ustvarjajo nove nevrone in njihove povezave.
Za navadnega človeka se zgornji postopek na prvi pogled morda zdi preveč zapleten za razumevanje. Ravno včeraj so znanstveniki z vsega sveta postavili tezo, da človeški možgani do starosti izgubijo svoje nevrone: ti se razcepijo in ta proces je nepovraten.
Poleg tega se je domnevalo, da travma ali zloraba alkohola človeka obsodi na neizogibno izgubo prožnosti zavesti (manevrske sposobnosti in možganske aktivnosti), ki je značilna za zdravega človeka, ki se drži zdravih navad.
Toda danes je že storjen korak k besedi, ki nam daje upanje: in ta beseda je - nevroplastičnost.
Da, popolnoma drži, da se naši možgani s starostjo spreminjajo, da jim škodijo poškodbe in slabe navade (alkohol, tobak). Toda možgani imajo sposobnost regeneracije, lahko na novo ustvarijo živčna tkiva in mostove med njimi.
Da pa se to neverjetno dejanje lahko zgodi, mora človek delovati, tako da je aktiven in na vse načine spodbuja naravne sposobnosti svojih možganov.
- vse, kar počnete in o čemer razmišljate, reorganizira vaše možgane
- človeški možgani tehtajo le kilogram in pol, hkrati pa porabijo skoraj 20 % vse energije, ki je na voljo v telesu
- vse, kar počnemo - beremo, študiramo ali celo samo govorimo z nekom - povzroča neverjetne spremembe v strukturi možganov. Se pravi popolnoma vse, kar počnemo in kar mislimo, da je v dobro
- če je naše vsakdanje življenje polno stresa ali tesnobe, ki nas dobesedno prevzame, potem so praviloma neizogibno prizadete regije, kot je hipokampus (povezan s spominom).
- možgani so kot skulptura, ki je sestavljena iz naših čustev, misli, dejanj in vsakodnevnih navad
- tak notranji zemljevid zahteva ogromno »povezav«, povezav, »mostov« in »avtocest« ter močnih impulzov, ki nam omogočajo, da ostanemo v stiku z realnostjo.
5 načel za spodbujanje nevrogeneze
1. Vaja
Telesna aktivnost in nevrogeneza sta neposredno povezani.
Vsakič, ko damo svoje telo v delo (pa naj bo to sprehod, plavanje ali vadba v fitnesu), svoje možgane oksigeniramo, torej jih napolnimo s kisikom.
Poleg tega, da v možgane dovaja čistejšo in bolj kisikovo kri, se stimulirajo tudi endorfini.
Endorfini izboljšujejo naše razpoloženje in nam tako omogočajo boj proti stresu ter tako krepijo številne živčne strukture.
Z drugimi besedami, vsaka dejavnost, ki zmanjšuje raven stresa, spodbuja nevrogenezo. Najti morate le pravo vrsto aktivnosti (ples, hoja, kolesarjenje itd.).
2. Prilagodljiv um – močni možgani
Obstaja veliko načinov, kako ohraniti um prilagodljiv. Če želite to narediti, ga morate poskušati ohraniti budnega, potem bo lahko hitro "obdelal" vse dohodne podatke (ki prihajajo iz okolja).
To lahko dosežemo z različnimi aktivnostmi. Če pustimo ob strani že omenjene fizične aktivnosti, ugotavljamo naslednje:
- branje - berite vsak dan, ohranja vas zanimanje in radovednost o vsem, kar se dogaja okoli vas (in še posebej o novih disciplinah).
- študij tujega jezika.
- igranje glasbila.
- kritično dojemanje stvari, iskanje resnice.
- odprtost duha, dovzetnost za vse okoli, socializacija, potovanja, odkritja, hobiji.
3. Prehrana
Eden glavnih sovražnikov zdravja možganov je hrana, bogata z nasičenimi maščobami. Uživanje predelane hrane in nenaravnih živil upočasni nevrogenezo.
- Zelo pomembno je, da se poskušate držati nizkokalorične diete. Toda hkrati mora biti prehrana raznolika in uravnotežena, da ne pride do prehranskega pomanjkanja.
- Ne pozabite, da naši možgani potrebujejo energijo in zjutraj nam bodo na primer zelo hvaležni za nekaj sladkega.
- Vendar je zaželeno, da si to glukozo zagotovimo s koščkom sadja ali temne čokolade, žlico medu ali skodelico ovsenih kosmičev ...
- In živila, bogata z omega-3 maščobnimi kislinami, so nedvomno najprimernejša za vzdrževanje in aktivacijo nevrogeneze.
4. Tudi seks pomaga.
Seks je še en velik arhitekt naših možganov, naravni motor nevrogeneze. Ne morete uganiti razloga za to povezavo? In tukaj je stvar:
- Seks ne le blaži napetosti in uravnava stres, temveč nam daje tudi močan energetski zagon, ki stimulira dele možganov, odgovorne za spomin.
- In hormoni, kot so serotonin, dopamin ali oksitocin, ki nastanejo v trenutkih spolne intimnosti s partnerjem, so koristni za ustvarjanje novih živčnih celic.
5. Meditacija
Koristi meditacije za naše možgane so nesporne. Učinek je tako neverjeten kot lep:
- Meditacija spodbuja razvoj določenih kognitivnih sposobnosti, in sicer pozornosti, spomina, koncentracije.
- Omogoča nam, da bolje razumemo realnost in pravilno usmerjamo svoje tesnobe ter obvladujemo stres.
- Med meditacijo naši možgani delujejo v drugačnem ritmu: proizvajajo višje alfa valove, ki postopoma ustvarjajo gama valove.
- Ta vrsta valovanja spodbuja sprostitev, hkrati pa spodbuja nevrogenezo in nevronsko komunikacijo.
Čeprav se je treba meditacije naučiti (trajalo bo nekaj časa), se je vsekakor lotite, saj je čudovito darilo za vaš um in splošno dobro počutje.
Za zaključek ugotavljamo, da vseh teh 5 načel, o katerih smo govorili, pravzaprav sploh niso tako zapleteni, kot bi si kdo mislil. Poskusite jih uresničiti v praksi in poskrbite za zdravje svojih možganov.
Bodite mirni z
omg, okrevaj si
H in skozi svojo 100-letno zgodovino se je nevroznanost držala dogme, da se odrasli možgani ne spreminjajo. Veljalo je, da lahko človek izgubi živčne celice, ne pa pridobi novih. Če bi bili možgani sposobni strukturnih sprememb, kako bi se ohranili?
Koža, jetra, srce, ledvice, pljuča in kri lahko tvorijo nove celice, ki nadomestijo poškodovane. Do nedavnega so strokovnjaki verjeli, da se takšna sposobnost regeneracije ne razširi na centralni živčni sistem, ki ga sestavljajo možgani in.
Vendar pa so v zadnjih petih letih nevroznanstveniki odkrili, da se možgani skozi življenje spreminjajo: nove celice se oblikujejo, da se spopadejo s težavami, ki se pojavijo. Ta plastičnost pomaga možganom, da si opomorejo po poškodbi ali bolezni, s čimer se poveča njihov potencial.
Nevroznanstveniki že desetletja iščejo načine za izboljšanje zdravja možganov. Strategija zdravljenja je temeljila na zapolnitvi pomanjkanja nevrotransmiterjev – kemikalij, ki prenašajo sporočila do živčnih celic (nevronov). Pri Parkinsonovi bolezni na primer bolnikovi možgani izgubijo sposobnost proizvajanja nevrotransmiterja dopamina, ker celice, ki ga proizvajajo, odmrejo. Kemični "sorodnik" dopamina, L-Dopa, lahko začasno ublaži bolnikovo stanje, ne pa ga ozdravi. Da bi nadomestili nevrone, ki umrejo pri nevroloških boleznih, kot sta Huntingtonova in Parkinsonova bolezen ter pri travmah, poskušajo nevroznanstveniki vsaditi izvorne celice, pridobljene iz zarodkov. Nedavno so se raziskovalci začeli zanimati za nevrone, pridobljene iz izvornih celic človeških zarodkov, ki jih je pod določenimi pogoji mogoče oblikovati v katero koli vrsto človeške celice v petrijevkah.
Čeprav imajo matične celice številne koristi, je očitno treba negovati sposobnost živčnega sistema odraslih, da se sam popravi. Za to je treba vnesti snovi, ki spodbujajo možgane, da tvorijo lastne celice in obnavljajo poškodovane živčne tokokroge.
Novorojene živčne celice
V šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. raziskovalci so zaključili, da je centralni živčni sistem sesalcev sposoben regeneracije. Prvi poskusi so pokazali, da se lahko glavne veje odraslih možganskih nevronov in aksonov obnovijo po poškodbi. Kmalu so odkrili rojstvo novih nevronov v možganih odraslih ptic, opic in ljudi; nevrogeneza.
Postavlja se vprašanje: če centralni živčni sistem lahko tvori nove, ali je sposoben okrevati v primeru bolezni ali poškodbe? Da bi odgovorili nanj, je treba razumeti, kako se nevrogeneza pojavi v odraslih možganih in kako je to mogoče storiti.
Rojstvo novih celic poteka postopoma. Tako imenovane multipotentne matične celice v možganih se občasno začnejo deliti, kar povzroči nastanek drugih matičnih celic, ki lahko zrastejo v nevrone ali podporne celice, imenovane . Za zorenje pa se morajo novorojene celice izogniti vplivu multipotentnih matičnih celic, kar uspe le polovici – ostale odmrejo. Ta potratnost spominja na proces, ki poteka v telesu pred rojstvom in v zgodnjem otroštvu, ko se proizvede več živčnih celic, kot je potrebno za nastanek možganov. Preživijo le tisti, ki tvorijo aktivne vezi z drugimi.
Ali bo preživela mlada celica postala nevron ali glialna celica, je odvisno od tega, v katerem delu možganov bo pristala in kakšni procesi se bodo v tem obdobju odvijali. Traja več kot mesec dni, da nov nevron popolnoma deluje. pošiljanje in prejemanje informacij. torej. nevrogeneza ni enkraten dogodek. proces. ki ga uravnavajo snovi. imenovani rastni faktorji. Na primer dejavnik, imenovan "zvočni jež" (zvočni ježek), prvič odkrit pri žuželkah, uravnava sposobnost razmnoževanja nezrelih nevronov. Faktor zareza in razred molekul. imenovani kostni morfogenetski proteini, se zdi, da določajo, ali nova celica postane glialna ali nevralna. Takoj ko se zgodi. drugi dejavniki rasti. kot je možganski nevrotrofični faktor (BDNF). nevrotrofinov in insulinu podobnega rastnega faktorja (IGF) začnejo podpirati vitalno aktivnost celice in spodbujajo njeno zorenje.
Scena
Novi nevroni v možganih odraslih sesalcev ne nastanejo po naključju. očitno. nastanejo le v s tekočino napolnjenih prazninah v prednjih možganih – v prekatih, pa tudi v hipokampusu – strukturi, skriti globoko v možganih. v obliki morskega konjička. Nevroznanstveniki so dokazali, da celice, ki naj bi postale nevroni. premakniti iz ventriklov v vohalne čebulice. ki prejemajo informacije od celic, ki se nahajajo v nosni sluznici in so občutljive na. Nihče ne ve točno, zakaj vohalni bulbus potrebuje toliko novih nevronov. Lažje je uganiti, zakaj jih hipokampus potrebuje: ker je ta struktura pomembna za pomnjenje novih informacij, verjetno dodatnih nevronov. prispevajo h krepitvi povezav med živčnimi celicami, povečajo sposobnost možganov za obdelavo in shranjevanje informacij.
Procese nevrogeneze najdemo tudi zunaj hipokampusa in olfaktornega bulbusa, na primer v prefrontalnem korteksu, sedežu inteligence in logike. kot tudi v drugih predelih odraslih možganov in hrbtenjače. V zadnjem času se pojavlja vse več podrobnosti o molekularnih mehanizmih, ki nadzorujejo nevrogenezo, in o kemičnih dražljajih, ki jo uravnavajo. in imamo pravico upati. da bo čez čas mogoče umetno spodbuditi nevrogenezo v katerem koli delu možganov. Ker vedo, kako rastni dejavniki in lokalno mikrookolje poganjajo nevrogenezo, raziskovalci upajo, da bodo razvili terapije, ki lahko popravijo obolele ali poškodovane možgane.
S spodbujanjem nevrogeneze je mogoče izboljšati stanje bolnika pri nekaterih nevroloških boleznih. Na primer. vzrok je blokada možganskih žil, zaradi česar nevroni umrejo zaradi pomanjkanja kisika. Po možganski kapi se v hipokampusu začne razvijati nevrogeneza, ki želi s pomočjo novih nevronov "ozdraviti" poškodovano možgansko tkivo. Večina novorojenih celic umre, nekatere pa se uspešno preselijo na poškodovano območje in se spremenijo v polnopravne nevrone. Kljub temu, da to ni dovolj za nadomestilo škode pri hudi možganski kapi. nevrogeneza lahko pomaga možganom po mikrokapi, ki pogosto ostanejo neopažene. Zdaj nevroznanstveniki poskušajo uporabiti vaskulo-epidermalni rastni faktor (VEGF) in rastni faktor fibroblastov (FGF) za izboljšanje naravnega okrevanja.
Obe snovi sta veliki molekuli, ki le stežka prestopita krvno-možgansko pregrado, tj. mreža tesno prepletenih celic, ki obdajajo možganske krvne žile. Leta 1999 biotehnološko podjetje Wyeth-Ayerst Laboratories in Scios iz Kalifornije je prekinil klinična preskušanja FGF, ki se uporablja za . ker njegove molekule niso prišle v možgane. Nekateri raziskovalci so to težavo poskušali rešiti s povezovanjem molekule FGF z druga, ki je celico zavedla in jo prisilila, da zajame celoten kompleks molekul in ga prenese v možgansko tkivo. Drugi znanstveniki imajo gensko spremenjene celice, ki proizvajajo FGF. in presadili v možgane. Doslej so tovrstne poskuse izvajali samo na živalih.
Stimulacija nevrogeneze je lahko učinkovita pri zdravljenju depresije. katerega glavni vzrok (poleg genetske predispozicije) velja za kroničnega. omejevanje, kot veste. število nevronov v hipokampusu. Veliko proizvedenih zdravil. prikazano pri depresiji. vključno s prozacom. poveča nevrogenezo pri živalih. Zanimivo je, da za lajšanje depresivnega sindroma s tem zdravilom potrebujete en mesec – enako količino. koliko in za izvajanje nevrogeneze. mogoče. depresija je deloma posledica upočasnitve tega procesa v hipokampusu. Nedavne klinične študije s tehnikami slikanja živčnega sistema so potrdile. da je pri bolnikih s kronično depresijo hipokampus manjši kot pri zdravih ljudeh. Dolgotrajna uporaba antidepresivov. Zdi se, kot. spodbuja nevrogenezo: pri glodavcih. ki so ta zdravila prejemali več mesecev. V hipokampusu so se rodili novi nevroni.
Nevronske matične celice povzročijo nastanek novih možganskih celic. Periodično se delijo na dve glavni področji: v prekatih (vijolična), ki so napolnjene s cerebrospinalno tekočino, ki hrani centralni živčni sistem, in v hipokampusu (modro) - struktura, potrebna za učenje in spomin. S proliferacijo izvornih celic (na dnu) nastanejo nove matične celice in matične celice, ki se lahko spremenijo v nevrone ali podporne celice, imenovane glialne celice (astrociti in dendrociti). Do diferenciacije novorojenih živčnih celic pa lahko pride šele, ko se le-te oddaljijo od svojih prednikov. (rdeče puščice), da jih v povprečju uspe le polovici, ostali pa propadejo. V možganih odraslih so našli nove nevrone v hipokampusu in vohalnih čebulicah, ki so bistveni za vonj. Znanstveniki upajo, da bodo možgane odraslih prisilili, da se popravijo, tako da povzročijo, da se matične nevronske celice ali matične celice delijo in razvijejo, kjer in ko je to potrebno.
Matične celice kot metoda zdravljenja
Raziskovalci menijo, da sta dve vrsti matičnih celic potencialno orodje za popravilo poškodovanih možganov. Prvič, matične celice odraslih nevronov: redke primarne celice, ohranjene iz zgodnjih faz embrionalnega razvoja, najdene v vsaj dveh predelih možganov. Lahko se delijo vse življenje, kar povzroči nastanek novih nevronov in podpornih celic, imenovanih glia. V drugo vrsto spadajo izvorne celice človeških zarodkov, izolirane iz zarodkov v zelo zgodnji fazi razvoja, ko je celoten zarodek sestavljen iz približno sto celic. Te embrionalne matične celice lahko povzročijo nastanek katere koli celice v telesu.
Večina študij spremlja rast nevronskih matičnih celic v posodah s kulturo. Tam se lahko delijo, genetsko označijo in nato presadijo nazaj v živčni sistem odrasle osebe. V poskusih, ki so bili doslej izvedeni le na živalih, so se celice dobro ukoreninile in se lahko diferencirale v zrele nevrone v dveh predelih možganov, kjer normalno poteka nastajanje novih nevronov – v hipokampusu in v vohalnih čebulicah. Vendar pa na drugih območjih nevralne matične celice, vzete iz odraslih možganov, počasi postanejo nevroni, čeprav lahko postanejo glija.
Težava z odraslimi živčnimi matičnimi celicami je, da so še nezrele. Če odrasli možgani, v katere so presajeni, ne ustvarijo signalov, potrebnih za spodbujanje njihovega razvoja v določeno vrsto nevrona - kot je hipokampalni nevron -, bodo umrli, postali glialna celica ali ostali nediferencirana izvorna celica. Da bi rešili to težavo, je treba ugotoviti, kateri biokemični signali povzročijo, da nevronska matična celica postane nevron te vrste, in nato usmeriti razvoj celice po tej poti neposredno v posodi s kulturo. Pričakovati je, da bodo te celice po presaditvi v dano regijo možganov ostale nevroni iste vrste, se povezale in začele delovati.
Vzpostavljanje pomembnih povezav
Ker od trenutka delitve nevronske matične celice do vključitve njenega potomca v funkcionalne kroge možganov mine približno en mesec, vlogo teh novih nevronov v nevronih verjetno ne določa toliko celična linija, ampak kako se nove in obstoječe celice povezujejo med seboj, drugo (tvorijo sinapse) in z obstoječimi nevroni, tvorijo živčna vezja. V procesu sinaptogeneze so tako imenovane bodice na stranskih odrastkih ali dendritih enega nevrona povezane z glavno vejo ali aksonom drugega nevrona.
Nedavne študije kažejo, da dendritične bodice (na dnu) lahko spremenijo svojo obliko v nekaj minutah. To nakazuje, da je lahko sinaptogeneza osnova učenja in spomina. Enobarvne mikrofotografije možganov žive miši (rdeča, rumena, zelena in modra) vzeli en dan narazen. Večbarvna slika (skrajno desno) so enake fotografije, postavljene ena na drugo. Nespremenjena območja so videti skoraj bela.
Pomagajte možganom
Druga bolezen, ki izzove nevrogenezo, je Alzheimerjeva bolezen. Kot so pokazale nedavne študije, v organih miši. ki so bili predstavljeni geni osebe z Alzheimerjevo boleznijo. ugotovljena so bila različna odstopanja nevrogeneze od norme. Zaradi tega posega žival prekomerno proizvede mutirano obliko prekurzorja človeškega amiloidnega peptida in raven nevronov v hipokampusu pade. In hipokampus miši z mutiranim človeškim genom. ki kodira protein presenilin. imel majhno število delečih se celic in. oz. manj preživelih nevronov. Uvod FGF neposredno v možgane živali oslabil nagnjenje; torej. Rastni faktorji so lahko dobro zdravilo za to uničujočo bolezen.
Naslednja stopnja raziskav so rastni dejavniki, ki nadzorujejo različne stopnje nevrogeneze (tj. rojstvo novih celic, migracija in zorenje mladih celic), ter dejavniki, ki zavirajo posamezno stopnjo. Za zdravljenje bolezni, kot je depresija, pri kateri se zmanjša število delečih se celic, je treba najti farmakološke snovi ali druge načine vpliva. povečanje celične proliferacije. Očitno z epilepsijo. rodijo se nove celice. potem pa migrirajo v napačno smer in jih je treba razumeti. kako "zavedene" nevrone usmeriti v pravo smer. Pri malignem možganskem gliomu se glialne celice razmnožujejo in tvorijo smrtonosne, rastoče tumorje. Čeprav vzroki glioma še niso jasni. nekateri verjamejo. da je posledica nenadzorovane rasti možganskih izvornih celic. Gliome je mogoče zdraviti z naravnimi spojinami. uravnavanje delitve takšnih matičnih celic.
Za zdravljenje možganske kapi je pomembno ugotoviti. kateri rastni dejavniki zagotavljajo preživetje nevronov in spodbujajo preobrazbo nezrelih celic v zdrave nevrone. S takimi boleznimi. kot Huntingtonova bolezen. amiotrofična lateralna skleroza (ALS) in Parkinsonova bolezen (ko zelo specifične vrste celic odmrejo, kar povzroči razvoj specifičnih kognitivnih ali motoričnih simptomov). se ta proces zgodi najpogosteje, saj celice. s katerimi so te bolezni povezane, se nahajajo na omejenih območjih.
Postavlja se vprašanje: kako nadzorovati proces nevrogeneze pod to ali ono vrsto vpliva, da bi nadzorovali število nevronov, saj je njihov presežek tudi nevaren? Na primer, pri nekaterih oblikah epilepsije se nevralne matične celice še naprej delijo tudi potem, ko novi nevroni izgubijo sposobnost vzpostavljanja koristnih povezav. Nevroznanstveniki menijo, da »napačne« celice ostanejo nezrele in končajo na napačnem mestu. ki tvorijo ti. ficialna kortikalna displazija (FCD), ki ustvarja epileptiformne izcedke in povzroča epileptične napade. Možno je, da je uvedba rastnih faktorjev v kapi. Parkinsonova bolezen in druge bolezni lahko povzročijo prehitro delitev nevralnih izvornih celic in povzročijo podobne simptome. Zato bi morali raziskovalci najprej raziskati uporabo rastnih faktorjev za induciranje rojstva, migracije in zorenja nevronov.
Pri zdravljenju poškodbe hrbtenjače je treba ALS ali matične celice prisiliti, da proizvedejo oligodendrocite, vrsto glialnih celic. Potrebni so za medsebojno komunikacijo nevronov. ker izolirajo dolge aksone, ki prehajajo iz enega nevrona v drugega. preprečevanje sipanja električnega signala, ki prehaja skozi akson. Znano je, da imajo matične celice v hrbtenjači sposobnost, da občasno proizvajajo oligodendrocite. Raziskovalci so uporabili rastne faktorje za spodbujanje tega procesa pri živalih s poškodbo hrbtenjače in opazili pozitivne rezultate.
Polnjenje za možgane
Ena od pomembnih značilnosti nevrogeneze v hipokampusu je, da lahko posameznik vpliva na hitrost delitve celic, število preživelih mladih nevronov in njihovo sposobnost vključevanja v živčno mrežo. Na primer. ko odrasle miši preselimo iz navadnih in tesnih kletk v udobnejše in prostornejše. imajo znatno povečanje nevrogeneze. Raziskovalci so ugotovili, da je vadba miši na tekalnem kolesu zadostovala za podvojitev števila delečih se celic v hipokampusu, kar je povzročilo dramatično povečanje števila novih nevronov. Zanimivo je, da lahko redna vadba pri ljudeh ublaži depresijo. mogoče. to je posledica aktivacije nevrogeneze.
Če se znanstveniki naučijo nadzorovati nevrogenezo, se bo naše razumevanje možganskih bolezni in poškodb močno spremenilo. Za zdravljenje bo mogoče uporabiti snovi, ki selektivno stimulirajo določene stopnje nevrogeneze. Farmakološki učinek bo kombiniran s fizioterapijo, ki krepi nevrogenezo in spodbuja določene predele možganov, da vanje vključijo nove celice. Upoštevanje povezave med nevrogenezo ter duševnim in fizičnim stresom bo zmanjšalo tveganje za nevrološke bolezni in okrepilo naravne reparativne procese v možganih.
S spodbujanjem rasti nevronov v možganih bodo zdravi ljudje lahko izboljšali stanje svojega telesa. Vendar pa jim verjetno ne bodo všeč injekcije rastnih faktorjev, ki po injiciranju v krvni obtok komaj prodrejo skozi krvno-možgansko pregrado. Zato strokovnjaki iščejo zdravila. ki bi ga lahko izdelali v obliki tablet. Takšno zdravilo bo spodbudilo delo genov, ki kodirajo rastne faktorje neposredno v človeških možganih.
Možgansko aktivnost je mogoče izboljšati tudi z gensko terapijo in presaditvijo celic: umetno vzgojenih celic, ki proizvajajo specifične rastne faktorje. se lahko vsadijo v določene predele človeških možganov. Predlaga se tudi uvedba genov, ki kodirajo proizvodnjo različnih rastnih faktorjev in virusov v človeško telo. sposobni dostaviti te gene v želene možganske celice.
Ni še jasno. kateri od načinov bo najbolj obetaven. Študije na živalih kažejo. da lahko uporaba rastnih faktorjev moti normalno delovanje možganov. Procesi rasti lahko povzročijo nastanek tumorjev, presajene celice pa lahko uidejo izpod nadzora in izzovejo razvoj raka. Takšno tveganje je lahko upravičeno le pri hudih oblikah Huntingtonove bolezni. Alzheimerjeva ali Parkinsonova bolezen.
Najboljši način za spodbujanje možganske aktivnosti je intenzivna intelektualna dejavnost v kombinaciji z zdravim načinom življenja: telesna dejavnost. dobra hrana in dober počitek. To je tudi eksperimentalno potrjeno. da na povezave v možganih vpliva okolje. mogoče. nekega dne bodo ljudje v domovih in pisarnah ustvarili in vzdrževali posebej obogateno okolje za izboljšanje delovanja možganov.
Če je mogoče razumeti mehanizme samozdravljenja živčnega sistema, bodo raziskovalci v bližnji prihodnosti obvladali metode. kar vam omogoča uporabo lastnih možganskih virov za njihovo obnovo in izboljšanje.
Fred Gage
(V svetu pajkov, št. 12, 2003)