REGENERUJÍ SE NEURONY? - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Regenerují se neurony? Vždy se myslelo, že ne. Zdá se, že většina našich neuronů se rodí, když jsme stále v lůně naší matky, a postupem času se nereprodukují, ale postupně zemřou.

To však v běžných situacích není důvodem k obavám. Je běžné, že se každý den ztratí velkorysý počet neuronů, což začíná být patologické, jako je tomu u nadměrné ztráty, ke které dochází při demenci.

Ztráta neuronů, která je považována za normální, však neovlivní naše kognitivní schopnosti. Ve skutečnosti neurony neustále reorganizují svá spojení, aby vždy posilovaly ty nejužitečnější za všech okolností a zbavily zbytečné.

Ale co když jsem vám řekl, že byly nalezeny důkazy o regeneraci neuronů? Víte, že existují určité oblasti našeho mozku, ve kterých se tyto buňky množí, i když jsme dospělí?

Regenerace neuronů v hippocampu

Zdá se, že u většiny savců se neurony regenerují v hippocampu a čichové cibuli. Hippocampus je nezbytný pro učení, paměť a prostorovou orientaci, zatímco čichová žárovka dává smysl informacím, které naše vůně zachycuje.

To dává smysl, protože vysvětlení, které náš mozek produkuje nové neurony, spočívá v tom, že potřebuje udržovat soubor buněk se specifickými vlastnostmi, ale ty trvají omezenou dobu. Kromě toho jsou nezbytné, protože se specializují na provádění velmi specifického nervového zpracování.

Mnoho studií zřejmě tvrdí, že neurony se rodí v části laterální komory a poté migrují do čichové baňky. Tam se budou integrovat s existujícími buňkami a budou se účastnit čichové paměti a kondicionování strachu pachem.

Mohou také migrovat do zubního gyru hippocampu a získat důležitou roli v prostorovém učení a paměti kontextových klíčů.

Lidé se liší od ostatních savců v tom, že nemají regeneraci v čichové žárovce. Ukázalo se však, že k této regeneraci dochází v hippocampu. Zdá se, že to vysvětluje, proč nejsme tak závislí na vůni jako jiná zvířata, zatímco máme vyšší stupeň kognitivní adaptace.

Před rokem 1998 bylo již známo, že neurogeneze (narození nových neuronů) existovala u dospělých hlodavců a opic. Ale co lidé?

V tom roce Eriksson a jeho tým jako první ukázali, že v lidském hippocampu dochází k regeneraci neuronů. Použili posmrtnou lidskou mozkovou tkáň, což dokazuje, že neurony se reprodukují po celý život v gyrus dentátu.

Hippocampální buňky mají tedy roční obrat 1,75%. Lidská neurogeneze v mozkové kůře se však vyskytuje pouze v našem raném vývoji a není udržována do dospělosti.

Regenerace neuronů ve striatu

Pruhované jádro (striatum)

V roce 2014 skupina vědců z Karolinska Institute zjistila, že v mozku dospělých lidí existuje neurogeneze.

Tito vědci našli neuroblasty ve zdi naší laterální komory. Můžeme říci, že neuroblasty jsou primitivní buňky, které se dosud nevyvíjely, a že se v budoucnu budou diferencovat na neurony nebo gliové buňky.

Ale to není vše, také zjistili, že tyto neuroblasty rostou a integrují se v blízké oblasti: ve striatu. Tato část našeho mozku je nezbytná pro řízení našich pohybů a poškození v tomto místě by způsobilo motorické změny, jako jsou třes a tiky.

Ve skutečnosti stejní autoři objevili, že u Huntingtonovy choroby, kde se vyskytují motorické deficity, se ve striatu regenerují téměř žádné neurony. V pokročilých stádiích onemocnění se regenerace zcela zastaví.

Regenerace v jiných oblastech mozku

Existují autoři, kteří našli dospělou neuronální regeneraci v jiných nekonvenčních oblastech, jako je neokortex, kůra piriformis a limbické struktury, jako je amygdala, hypothalamus nebo preoptická oblast. Ta mají zásadní roli v sociálním chování.

Existují však vědci, kteří získali protichůdné výsledky nebo použili nepřesné metody, které byly schopny výsledky změnit. K potvrzení těchto zjištění je proto zapotřebí dalšího výzkumu.

Na druhou stranu je třeba zmínit, že je obtížné studovat regeneraci neuronů u lidí kvůli existujícím etickým limitům. Z tohoto důvodu je v oblasti zvířat více pokroků.

Byla však vyvinuta neinvazivní technika zvaná magnetická rezonanční spektroskopie, která může prozkoumat existenci progenitorových buněk v živém lidském mozku.

Doufáme, že v budoucnu se tyto techniky mohou zdokonalit, aby se dozvěděly více o neurogenezi u dospělých lidí.

Faktory, které zvyšují regeneraci neuronů u dospělých

- Obohatené životní prostředí a fyzická aktivita

Zdá se, že složitější prostředí zvyšuje příležitost žít prožitky a vyvolává smyslovou, kognitivní, sociální a motorickou stimulaci.

Nezdá se, že tato konkrétní skutečnost zvyšuje neurogenezi, ale zvyšuje přežití hipokampálních buněk u hlodavců a jejich úroveň specializace.

Ukázalo se však, že pouze dobrovolná fyzická aktivita zvyšuje neurogenezi, kromě přežití těchto buněk u dospělých myší.

Pokud budeme považovat obohacené prostředí za větší příležitosti k učení, bylo potvrzeno, že učení v hippocampální neurogenezi je rozhodující.

- učební úkoly

Ve studii z roku 1999, kterou vypracoval Gould et al, bylo prokázáno, že učení zvyšuje neurogenezi v hippocampu. Označili nové buňky u potkanů ​​a pozorovali, kam šli, když vykonávali různé úkoly učení.

Ověřili tedy, že se počet regenerovaných neuronů v gyrusu dentate zdvojnásobil, když krysy prováděly učební úkoly, které se týkaly hippocampu. Zatímco u činností, na nichž se hippocampus nezúčastnil, k tomuto nárůstu nedošlo.

To je potvrzeno v jiných studiích, jako je studie Shors et al. v roce 2000, nebo podobně jako u Van Praag et al. (2002), ačkoli dodávají, že nové buňky se vyvíjejí a stávají se funkčními zralými buňkami podobnými těm, které již existují v gyrus dentate.

Pokud jde o vzdělávací činnosti, kterých se hippocampus týká, najdeme: kondicionování mrknutí, přednost před jídlem nebo učení prostorové navigace.

- Sociální interakce

Ve zajímavé studii Lieberwirth & Wang (2012) bylo zjištěno, že pozitivní sociální interakce (jako je páření) zvyšují neurogenezi dospělých v limbickém systému, zatímco negativní interakce (jako je izolace) ji snižují.

Tyto výsledky však musí být porovnány s novými studiemi, které budou potvrzeny.

- Neurotropní faktory

Nebo látky, které podporují růst nervů, by byly takové, jako je BDNF (neurotrofický faktor odvozený z mozku), CNTF (ciliární neurotrofní faktor), IGF-1 (růstový faktor podobný inzulínu typu I) nebo VEGF (růstový faktor endoteliální) cévní).

- Neurotransmitery

Existují určité typy neurotransmiterů, které regulují buněčnou proliferaci.

Například GABA, která je inhibiční, reguluje hippocampální neurogenezi. Konkrétně to snižuje, ale zároveň zvyšuje integraci nových neuronů se starými.

Další neurotransmiter, glutamát, zpomaluje regeneraci neuronů. Jako by se injikovala látka s opačným účinkem (antagonista), regenerace se opět zvýší.

Na druhé straně serotonin zvyšuje neurogenezi v hippocampu, zatímco jeho absence jej snižuje.

- Antidepresiva

Ve studii Malberg et al. (2000) ukázali, že prodloužená expozice antidepresivům zvyšuje proliferaci buněk v hippocampu. Toto však bylo nalezeno pouze u potkanů.

Faktory, které inhibují regeneraci neuronů u dospělých

- Stres

Četné studie ukazují, že zvýšení stresu vede k významnému snížení neuronální regenerace hippocampu.

Kromě toho, pokud je stres chronický, snižuje jak neurogenezi, tak přežití těchto buněk.

- Steroidy

Kortikosteroidy, jako jsou glukokortikoidy, které se uvolňují během stresové reakce, vedou ke snížení hippocampální neurogeneze. Opak nastává, pokud jsou hladiny této látky sníženy.

Něco podobného se děje s gonadálními steroidy. Ve skutečnosti se proliferace neuronů u žen mění v závislosti na hladinách steroidů v každé fázi hormonálního cyklu.

Pokud se estrogeny podávají ženám po dobu kratší než 4 hodiny, zvyšuje se proliferace neuronů. Pokud však podávání pokračuje až 48 hodin, je tato proliferace potlačena.

- Společenská izolace

Zdá se, že sociální selhání, jako je izolace, snižuje regeneraci a přežití neuronů u zvířat, jako jsou opice, myši, krysy a dravci.

- Zneužívání drog

Snížení neurogeneze a přežití buněk bylo prokázáno v důsledku chronického užívání alkoholu, kokainu, extáze, nikotinu a opioidů.

Reference

1. Eriksson, PT, Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, AM, Nordborg, C., Peterson, DA & Gage, FH (1998). Neurogeneze u dospělého lidského hippocampu. Nature Medicine, 4, 1313-1317.
2. Ernst, AA, Alkass, KA, Bernard, SA, Salehpour, MA, Perl, SA, Tisdale, JA a… Univerzita v Uppsale, TO (2014). Neurogeneze ve striatu dospělého lidského mozku. Cell, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, TJ (1999). Učení zvyšuje neurogenezi dospělých v hippocampální formaci. Nature Neuroscience, 2, 260-265.
4. Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Sociální prostředí a neurogeneze v mozku dospělého savce. Přední Hum. Neurosci., 6, str. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z. a Wang, Z. (2016). Hipokampální neurogeneze dospělých: její regulace a potenciální role v prostorovém učení a paměti. Brain Research, 1644: 127-140.
6. Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, Duman RS (2000). Chronická antidepresivní léčba zvyšuje neurogenezi u hippocampu dospělých potkanů. J. Neurosci., 20, str. 9104-9110.
7. Shors, TJ, Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Neurogeneze u dospělých se podílí na tvorbě stopových pamětí. Nature, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder AF, Christie BR, Toni N., Palmer TD, Gage FH (2002). Funkční neurogeneze u dospělých hippocampů. Příroda; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Důkaz neurogeneze dospělých u primátů a člověka. Cell and Tissue Research, (1), 17.