NÖROGENEZ: ÖZELLIKLER VE DÜZENLEME - NÖROPSIKOLOJI - 2024

Nörogenez kök hücreler ve progenitör hücrelerden yeni nöronların doğumu. Sinir sistemi oluştuğunda embriyonik gelişim sırasında ortaya çıkar. Son kanıtlar, nörojenezin yetişkin primatlarda ve insanlarda devam ettiğini göstermiştir.

Nöronlar, sinir sisteminin işlevsel bileşenleridir ve bilgilerin işlenmesinden ve iletilmesinden sorumludur. Uzun sanıldığının aksine, yetişkin sinir sistemi yeni nöronlar üretebilir, yani belirli bir yenilenme kapasitesi vardır, böylece yeni nöron üretimi sadece embriyonik ve neonatal yaşamla sınırlı kalmaz.

Tüm memeliler, birçok organda çoğalan hücrelere sahiptir ve bazı durumlarda, özellikle kanda, deride ve bağırsakta, kök hücreler yaşam boyunca var olur ve hızlı hücre değişimine katkıda bulunur.

Örneğin bağırsak, hücrelerini her 10,7 yılda bir tamamen yeniler. Sinir sisteminin, özellikle beynin yenilenmesi çok daha sınırlıdır, ancak bu, var olmadığı anlamına gelmez.

Nörogenezin özellikleri

Nöron

Böcekler, balıklar ve amfibiler yaşam boyunca sinir hücrelerini kopyalayabilir. Bu kendini onarma ve sürekli büyüme kuralının bir istisnasının memeli beyni ve omurilik olduğu düşünülüyordu.

Bugün, uzun süredir kabul edilen bu sınırlamanın tamamen doğru olmadığını biliyoruz, çünkü beynin yaşam boyunca yeni nöronlar üretebilecek iyi farklılaşmış alanları var.

Dolayısıyla yetişkin beyninde, tıpkı gelişmekte olan beyinde olduğu gibi yenilenip yeni nöronlar, astrositler ve oligodendrositler meydana getirebilen nöral kök hücreler vardır.

Yetişkin memeli beyninin bu bölgelerinde (dentat girus ve subventriküler alan), iki gruba ayrılabilen mitotik aktiviteye sahip hücreler vardır:

Kök veya kök hücreler

Süresiz olarak bölünebilen ve 28 günden uzun bir hücre döngüsü ile farklı özel hücre türlerine farklılaşabilenlerdir.

Nöral progenitör hücreler

12 saatlik bir hücre döngüsü ile, kendilerini yenileme ve genişleme için daha sınırlı bir kapasiteye ve birkaç nöron türüne farklılaşma potansiyeline sahip sinir hücreleridir.

Nöronal progenitörler ve glial progenitörler, sırasıyla yalnızca nöronlara veya glia'ya farklılaşmaya kararlı hücreler olacaktır. Belirli bir nöron tipine göre belirlenen nöral öncüler, yaralı merkezi sinir sistemini tedavi etmek için ideal değiştirme aracı olabilir.

Yetişkin beyninde nörogenezin düzenlenmesi

Yetişkin beynindeki nörogenez, çeşitli mekanizmalar tarafından olumlu veya olumsuz olarak düzenlenir. Ek olarak, bu tür bir düzenlemeye katılan iç ve dış faktörler vardır.

İç faktörler arasında genlerin, moleküllerin, büyüme faktörlerinin, hormonların ve nörotransmiterlerin ifadesi; yaş, nörogenezde yer alan başka bir iç faktördür. Dış faktörler çevresel ve farmakolojik uyaranları içerir.

İç faktörler

Genetik ve moleküler

Nörojenezi ve embriyonik morfogenezi indükleyen genetik faktörler arasında, genlerin ekspresyonundan bahsedilebilir. Bu genler ayrıca yetişkin beyninin nörojenik bölgelerinde hücre çoğalması ve farklılaşmasının düzenlenmesine de katılır.

Bu genlerin bazıları, bu bölgedeki uyaranlara veya lezyonlara yanıt olarak yetişkin beyninin germ bölgelerinde değişen derecelerde ifade edilir.

Büyüme faktörleri

Hücre kaderinin düzenlenmesinde yer alan Beyin Türetilmiş Nörotrofik Faktör (BDNF) gibi çeşitli büyüme faktörlerinin ekspresyonu, hem gelişen beyinlerde hem de yetişkin beyninde nöronal veya glial popülasyonun boyutunu belirleyebilir.

Bu faktörler, Alzheimer hastalığı veya Parkinson hastalığı gibi farklı nörodejeneratif modellerde aşırı eksprese edilir, burada nöronal hasara karşı koruyucu faktörler olarak veya yaralı hücrelerin yerini alan yeni hücrelerin üretimi ve farklılaşması sırasında indüktif faktörler olarak yer alırlar.

Bu bağlamda, beyin kaynaklı nörotrofik faktörün (BDNF) intraserebroventriküler uygulanmasının, olfaktör bulbus ve hipokampusta nörogenezi arttırdığı gösterilmiştir.

Böylece, bu büyüme faktörlerinin yetişkin beyninde nörogenezi uyardığı sonucuna varabiliriz.

Nörotransmiterler

Şu anda çeşitli nörotransmiterlerin yetişkin beyninde nörogenezi düzenleyen faktörler olarak rol aldığı bilinmektedir. En çok çalışılanlar arasında glutamat, serotonin (5-HT), norepinefrin ve dopamindir.

Glutamat, beyin fonksiyonu için en önemli nörotransmiter olarak kabul edilir. Yetişkin hayvanların hipokampusundaki nörojenezi düzenlediği bilinmektedir.

5-HT'nin nörogeneze katılımı çeşitli çalışmalarda gösterilmiştir, böylece sentezinin engellenmesi, hem hipokampusta hem de sıçanların subventriküler bölgesinde (ZSV) proliferasyon oranında bir düşüş görmemize izin vermiştir.

Noradrenerjik sistem, yetişkin beynindeki nörojenezde rol oynayan başka bir sistemdir. Norepinefrin salınımını engelleyerek, hipokampustaki hücre çoğalmasının azaldığı gösterilmiştir.

Son olarak, dopamin, hem subventriküler bölgede hem de yetişkin beyninin hipokampüsünde nörojenezin düzenlenmesinde rol oynayan başka bir önemli nörotransmiterdir. Deneysel olarak, dopamindeki azalmanın hem subventriküler alanda hem de hipokampusun dentat girusunda yeni nöronların oluşumunu azalttığı gösterilmiştir.

Hormonlar

Bazı çalışmalar, yumurtalık steroidlerinin yanı sıra endojen östrojenlerin hücre çoğalması üzerinde uyarıcı bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, kortikosteroidler gibi adrenal steroidler, hipokampusun dentat girusu gibi alanlarda hücre proliferasyonunu baskılar.

Sıçanlarda yapılan bir araştırma, nörojenez oranının hamilelik sırasında% 65 arttığını ve doğumdan hemen önce maksimum zirveye ulaştığını ve bu da prolaktin seviyelerine denk geldiğini göstermektedir.

Yaş

Yaş, beyindeki nörogenezin düzenlenmesinde en önemli iç faktörlerden biri olarak bilinmektedir.

Gelişmekte olan beyindeki nörojenez çok yüksektir, ancak yetişkinliğe ve yaşa ulaştıkça, tamamen ortadan kalkmasa da büyük ölçüde azalır.

Dış faktörler

Çevresel

Nörojenez, hızı değişken olduğundan ve ortama bağlı olduğundan statik bir biyolojik süreç değildir. Diğer faktörlerin yanı sıra fiziksel aktivite, zenginleştirilmiş ortamlar, enerji kısıtlaması ve nöronal aktivitenin modülasyonunun, nörogenezin pozitif düzenleyicileri olarak görev yaptığı bilinmektedir.

Zenginleştirilmiş bir ortamda yaşayan hayvanlar dentat girustaki nörojenezde artış gösterir. Bununla birlikte, stres koşulları altında veya zayıf zenginleştirilmiş bir ortamda yaşayan hayvanlarda, bu bölgedeki nörojenez azalır veya tamamen inhibe edilir.

Dahası, hipotalamik-hipofiz-adrenal eksendeki değişimler, gelişim sırasındaki kalıcı stres durumlarının neden olduğu, dentat girusta yeni hücrelerin oluşumunu azaltır. Bu nedenle dentat girustaki hücre proliferasyonunun, strese yanıt olarak salınan glukokortikoidlerin etkisiyle azaldığı bilinmektedir.

Böylece, gönüllü egzersiz ve çevresel zenginleştirmenin Morris su labirentinde (hipokampal bağımlı öğrenme ve hafızayı test etme görevi) genç ve yaşlı farelerin performansını nasıl iyileştirdiği gözlemlenmiştir.

Ayrıca nörojenezin hayvanların sosyal statüsü tarafından modüle edilebildiği ve yukarıda bahsedilen beyinden türetilen nörotrofik faktör gibi moleküllerin aracılık ettiği de gözlemlenmiştir.

Son olarak, gelişmiş bilişle ilişkilendirilen deneyimler, muhtemelen hipokampusun sinir ağını uyararak bunu yapar.

Aslında, hipokampal bağımlı öğrenme, nörojenezin ana düzenleyicilerinden biridir (çalışma). Hipokampus, yeni anıların, bildirimsel belleğin ve epizodik ve uzamsal belleğin oluşumundan sorumludur. Bu nedenle beynin bu bölgesindeki yeni nöronların çoğalması çok önemlidir.

Nörojenez nasıl geliştirilir?

Nörojenezin ne olduğunu ve hangi faktörlerle düzenlendiğini açıkladıktan sonra, yaşlanmanın nörogenez özelliğindeki azalmayı önlemek ve yeni nöronların oluşumunu teşvik etmek için bir şeyler yapılıp yapılamayacağını merak edebilirsiniz. Bugün şanslı günün çünkü cevap evet. İşte bunu yapmak için bazı ipuçları.

Egzersiz yapmak

Yaşlanmaya özgü nörojenezdeki azalma, fiziksel egzersizle önlenebilir veya tersine çevrilebilir. Aslında, yaşamları boyunca egzersiz yapan yaşlı yetişkinler, hareketsiz bireylere göre daha az beyin dokusu kaybına sahiptir.

Öte yandan, fiziksel olarak uygun yaşlı insanlar, bilişsel testlerde hareketsiz yaşıtlarından daha iyi performans gösterirler (çalışma).

Zenginleştirilmiş ortamlar

Yetişkin nörogenez, birçok fizyolojik uyaran tarafından dinamik olarak düzenlenir.

Okumak, yeni beceriler öğrenmek, yeni insanlarla tanışmak, düşünmek, hobilere sahip olmak, seyahat etmek veya çocuk sahibi olmak gibi deneyimler gerektiren oyunlar ve görevler, sonuçta ortaya çıkan beyin esnekliği ve yeni üretimle ilgili bilişimiz için bir meydan okumayı temsil eden etkinliklerdir. nöronların.

Kronik stresten kaçının

Stres, birçok durumda sorunları çözmemize ve olası tehlikelerden kaçmamıza yardımcı olan, çevreye verilen akut ve uyarlanabilir bir tepkidir.

Bununla birlikte, iş ve endişelerle dolu yaşama şeklimiz, sürekli ve kronik bir stres seviyesinde olduğumuz anlamına gelir; bu, adaptif olmaktan uzak, ciddi fiziksel ve psikolojik sorunlara neden olabilir.

Bu kronik stres ve bunun sonucunda kortizol gibi yüksek adrenal hormon seviyelerinin nöronal ölüme ve nörogenezin baskılanmasına neden olduğu gösterilmiştir (çalışma).

Bu nedenle yoga, rahatlama, iyi dinlenme ve uyku hijyeni gibi alternatiflerle stresten kaçınmak, kronik stresin neden olduğu bu korkunç nöron ölümünü önleyecektir.

İyi ye

Yemek daha az önemli değil. Kalori kısıtlaması, aralıklı oruç tutma ve polifenoller ve çoklu doymamış yağ asitleri bakımından zengin bir diyetin biliş, ruh hali, yaşlanma ve Alzheimer hastalığına fayda sağladığı gösterilmiştir.

Hipokampustaki yapısal ve fonksiyonel plastisiteyi geliştirmeye özel bir önem vererek, nörotrofik faktörlerin, sinaptik fonksiyonun ve yetişkin nörogenezinin ekspresyonunu arttırmak (çalışma).

Bu, yemediğiniz veya diyete girdiğiniz anlamına gelmez, ancak doyurduğunuz veya işlenmiş yiyecekleri yemenin iyi olmadığı anlamına gelir. Sağlıklı ve ölçülü beslenin.

Polifenoller üzüm çekirdeği, elma, kakao gibi gıdalarda, kayısı, kiraz, yaban mersini, nar gibi meyvelerde ve kırmızı şarap gibi içeceklerde bulunur. Ayrıca fındık, tarçın, yeşil çay ve çikolatada (sütlü çikolata değil bitter çikolata) bulunur.

Çoklu doymamış yağ asitleri yağlı balıklarda (mavi balık), balık yağlarında ve kabuklu deniz hayvanlarında, ayrıca tohum yağlarında ve yeşil yapraklı sebzelerde bulunur.

Referanslar

1. Gage, FH (2002). Yetişkin Beyninde Nörogenez. Nörobilim Dergisi, 22 (3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Yetişkin beyninde nörojenez. Nöroloji Dergisi, 44 (9), 541-550.
3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, FH (2008). Yetişkin Nörogenezinin Mekanizmaları ve Fonksiyonel Etkileri. Cell, 132 (4), 645-660.
4. Ming, GL & Song, H. (2011). Memeli beyninde yetişkin nörojenezi: önemli cevaplar ve önemli sorular. Nöron, 70 (4), 687-702.
5. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Diyetin Hayvan ve İnsan Çalışmalarında Beyin Plastisitesi Üzerine Etkileri: Boşluğa Dikkat Edin Nöral Plastisite, 2014, 1-32.