ინფორმაცია

ხდება ტვინის უჯრედების რეგენერაცია ზრდასრული ადამიანის ტვინში?


მე ვიცი, რომ სხეულის უჯრედების უმეტესობა განახლდება, კვდება და იცვლება ახალი უჯრედებით. მაგალითად, ძვლებში სპეციალური ფერმენტები ძვლის ტვინიდან რადიალურად მოძრაობს ვიწრო გვირაბში, ანადგურებს ძველ ძვალს და ცვლის ძვლის ახალი უჯრედებით. ამრიგად, ჩვენი ძვლები ნელ -ნელა იზრდება და მუდმივად იცვლება.

მუშაობს მსგავსი პროცესი ზრდასრული ადამიანის ტვინში? იღუპება თუ არა ზრდასრული ტვინის ნეირონები და იცვლება ახალი ნეირონით? თუ ასეა, როგორ ხდება კავშირების აღდგენა? თითოეული ნეირონი დაკავშირებულია სხვა ნეირონებთან რთული ქსელით. თუ უჯრედები განახლდება, როგორ ხელახლა უკავშირდება ისინი არსებულ უჯრედებს?


Მოკლე პასუხი
მოზრდილთა ტვინში ნერვული რეგენერაცია შემოიფარგლება ორ ლოკალიზებულ ცხელ წერტილში, კერძოდ ჰიპოკამპუსში და წინა გვერდითი პარკუჭის კედელში. ახალ უჯრედებსა და არსებულ ნეირონებს შორის კავშირის დამყარებას ახორციელებს, ნაწილობრივ მაინც, ზრდის კონუსები ახლადშექმნილი უჯრედების აქსონურ წვერებზე. ზრდის კონუსი პასუხობს სხვადასხვა სტიმულს და ხელმძღვანელობს აქსონს მისკენ ახალი მიზნისკენ.

ფონი
რაც შეეხება თქვენს პირველ კითხვას: ასევე მოზრდილებს შეუძლიათ აღადგინონ ტვინის უჯრედებითუმცა, ტვინის რამდენიმე შეზღუდულ, სპეციფიკურ რეგიონში. ნერვული რეგენერაციის უწყვეტი დონე ხდება ზრდასრული ცხოვრების განმავლობაში სულ მცირე ორ ადგილას. პირველი არის სტომატოლოგიური ღივის სუბგრანულარული ზონა ჰიპოკამუსი, ტვინის რეგიონი ჩართულია სწავლასა და მეხსიერებაში. მეორე მდებარეობს მის მახლობლად და მის მახლობლად წინა გვერდითი პარკუჭის კედელი ცერებრალური ქერქირა მიუხედავად იმისა, რომ მოზრდილ ჰიპოკამუსში ნეიროგენეზი შედარებით შეზღუდულია, ითვლება, რომ სუბვენტრიკულური ზონა მუდმივად ცვლის ინტერნეირონებს ყნოსვის ბოლქვში (კლარკი, 2003).

კვლევებმა აჩვენა, რომ ნეიროგენეზის შედეგად ნეირონული უჯრედების დაკარგვა დაზიანებების გამო ხდება მხოლოდ ზემოთ ნახსენები ჩანასახების სტრუქტურებში და არა კორტიკალურ ან სტრიატალურ სტრუქტურებში. მაშინაც კი, როდესაც სტრიატუმში (მაგრამ არა ქერქში) ნეიროგენეზი იტყობინება იშემიური დაზიანების შემდეგ, შედეგად მიღებული ნეირონები გადარჩებიან მხოლოდ მოკლე დროში. ამრიგად, ნორმალურ პირობებში ტვინის არა-ნეიროგენულ რეგიონებში სტრუქტურული ან ფუნქციური აღდგენა შეზღუდულია (ჰალბერგსონი, 2003).

ტვინის ნეიროგენულ რეგიონებში ახალ უჯრედებსა და ნეირონების არსებულ ჩახლართვას შორის კავშირის აღდგენა გართულებულია. ამ მხრივ მნიშვნელოვანი სტრუქტურაა ზრდის კონუსი (სურ. 1); ის გვხვდება განვითარებადი აქსონებში, რომლებიც ჯერ კიდევ არ არიან ერთმანეთთან დაკავშირებული. ისინი მოძრავი სტრუქტურებია მზარდი აქსონის წვერზე და ხელმძღვანელობენ აქსონებს თავიანთი სინაფსური სამიზნეებისკენ. ისინი აკონტროლებენ ციტო -ჩონჩხს და განსაზღვრავენ აქსონალური ზრდის კურსს და სიჩქარეს. ნეირონებს და ზრდის კონუსებს შეუძლიათ აღმოაჩინონ სხვადასხვა გარე სიგნალები ნეირონების მიგრაციისა და ნევრიტების წარმოქმნის დასადგენად. ამ პროცესში მთავარია ქიმიოტაქსიარა მოლეკულების რამდენიმე კლასი, მაგალითად., გამოყოფილი საიდუმლო ფაქტორები, ადჰეზიის მოლეკულები და მიმდებარე უჯრედული მატრიციდან და მიმდებარე უჯრედები მონაწილეობენ ნეირონული გზების განსაზღვრისა და ზრდის პროცესში. თუმცა უფრო დიდ დისტანციებზე გადასასვლელად, გრადიენტები არასაკმარისია და ნეირონები იყენებენ მექანიკურ მინიშნებებს (დუროტაქსია). მაგალითად, ნაჩვენებია, რომ ნევრიტის ზრდაზე გავლენას ახდენს სუბსტრატის მექანიკური სიმტკიცე. გლიური უჯრედები ნაჩვენებია, რომ ისინი უფრო რბილია ვიდრე მათი გარემო და ნეირონები უპირატესად ეძებენ გლიას გასაზრდელად (ლუ და სხვები (2006); პარკი (2002); პავლიზაკი (2009)).


ნახ. 1. ფლუორესცენტურად მარკირებული ზრდის კონუსი აქსონის წვერზე. წყარო: ვიკიპედია

ცნობები
- კლარკი, ძვლის ტვინის გადანერგვა (2003); 32: S13-S17
- ჰალბერგსონი, J Clin Invest. 2003 წელი 15 ოქტომბერი; 112 (8): 1128-1133
- ლუ და სხვები., PNAS (2006); 103(47): 17759-64
- პარკი, და სხვები, ბიოესაიები (2002); 24(9): 821-7
- პაულიზაკი, ნაშრომი, ლაიფციგის უნივერსიტეტი (2009)


ზრდასრული ტვინის უჯრედები განაგრძობენ ზრდას

აპოკრიფული ზღაპარი იმის შესახებ, რომ თქვენ არ შეგიძლიათ გაზარდოთ ტვინის ახალი უჯრედები, სიმართლე არ არის. ახალი კვლევის თანახმად, ნეირონები განაგრძობენ ზრდას და იცვლებიან განვითარების პირველი წლების შემდეგ და სრულწლოვანებამდე.

აღმოჩენა იწვევს ტრადიციულ რწმენას, რომ ზრდასრული ტვინის უჯრედები, ანუ ნეირონები, მეტწილად სტატიკურია და არ შეუძლიათ შეცვალონ თავიანთი სტრუქტურა ახალი გამოცდილების საპასუხოდ.

ზრდასრულ თაგვებზე ჩატარებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ ტოტების მსგავსი პროექციები ზოგიერთ ნეირონზე, სახელწოდებით "დენდრიტები", ჯერ კიდევ ფიზიკურად მოქნილია. დენდრიტები სხვა ნეირონებიდან მიღებულ ელექტრო სიგნალებს ატარებენ მშობელი ნეირონის უჯრედის სხეულში. ცვლილებები მოხდა თანდათანობით და ხანმოკლე პაკეტებით და მოიცავდა როგორც ზრდას, ასევე შემცირებას.

ზრდის ნაკაწრები

ზოგიერთი ცვლილება დრამატული იყო ნეირონების სტანდარტებით. ერთმა დენდრიტმა გაზარდა შთამბეჭდავი 90 მიკრონი (დაახლოებით .003 ინჩი), რაც ორჯერ ნაკლებ დროში გაორმაგდა მისი სიგრძე.

”ცვლილებების მასშტაბი გაცილებით მცირეა, ვიდრე ის, რაც ხდება განვითარების კრიტიკულ პერიოდში, მაგრამ ის ფაქტი, რომ ის საერთოდ მიდის, დამანგრეველია”,-ამბობს კვლევის თანაავტორი ელი ნედივი, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ნეირომეცნიერი. (MIT).

დაბადებიდან პირველი წლების განმავლობაში, ადამიანები აწარმოებენ დაახლოებით 250,000 ნეირონს წუთში და შემდეგ მომდევნო წლებში ატარებენ მათ შეერთებას. ტრადიციულად, ვარაუდობდნენ, რომ ეს ნერვული პლასტიურობა სრულწლოვანებამდე წყდება.

ნეირომეცნიერებმა ათწლეულების განმავლობაში იცოდნენ, რომ ზრდასრულ ნეირონებს შეუძლიათ შეცვალონ სროლის მოდელი და რეაქცია ახალი გამოცდილების წინაშე, მაგრამ ღიაა თუ არა მათ სტრუქტურის შეცვლა.

მკვლევარებმა დააკვირდნენ მხედველობაზე პასუხისმგებელი ტვინის ნაწილს, სახელწოდებით ვიზუალური ქერქი, რამდენიმე თვის განმავლობაში. იმისათვის, რომ უშუალოდ ტვინში დაენახათ, მკვლევარებმა შუშის ფანჯრები ჩაუდეს ვიზუალური ქერქის ორ უბანს, როდესაც თაგვები ჯერ კიდევ ახალგაზრდები იყვნენ.

არასწორ ადგილებში იყურება

ნეირონები ერთმანეთთან ურთიერთობენ ელექტრული ან ქიმიური სიგნალების გაცვლით იმ მცირე უფსკრებში, სადაც ორი ნეირონი ხვდება ერთმანეთს, რომელსაც სინაფსები ეწოდება. სიგნალები შეიძლება იყოს ამაღელვებელი ან შემაკავებელი, რაც ნიშნავს რომ ისინი იზრდება ან მცირდება, შესაბამისად, ნეირონის აქტივობა, რომელზეც ისინი გავლენას ახდენენ.

სხვა კვლევები მოზრდილთა ნეირონების ზრდაზე ორიენტირებული იყო ძირითადად აღგზნებულ პირამიდულ ნეირონებზე, მაგრამ MIT კვლევამ შეისწავლა სხვა ნეირონების ტიპებიც. მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ პირამიდულ ნეირონებს არ აღენიშნებოდათ რაიმე სტრუქტურული ცვლილებები და mdash, რაც შეესაბამება წინა ანგარიშებს და mdasha ჯგუფის ინჰიბიტორული ნეირონების სახელწოდებით "ინტერნეირონები".

მკვლევარების შეფასებით, საშუალოდ, მათ მიერ დაკვირვებული ინტერნეირონების დაახლოებით 14 პროცენტმა აჩვენა სტრუქტურული ცვლილებები.

ნეოკორტექსის ნეირონების დაახლოებით 20-30 პროცენტი, ტვინის ის ნაწილი, რომელიც პასუხისმგებელია უმაღლეს ფუნქციებზე, როგორიცაა აზროვნება, შედგება ინჰიბიტორული ინტერნეირონებისგან. ითვლება, რომ ეს ნეირონები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ტვინის აქტივობის რეგულირებაში, აღგზნებული ნეირონების სიგნალების დაგვიანებით ან დაბლოკვით.

მკვლევარებმა გამოთქვეს ვარაუდი, ინტერნეირონები შეიძლება იყოს დიდწილად პასუხისმგებელი ზრდასრული ტვინის ნერვულ პლასტიურობაზე.

”შესაძლოა, ინჰიბიტორული ქსელი არის იქ, სადაც არის მოცულობა ფართომასშტაბიანი ცვლილებებისთვის,”-თქვა ნედივიმ.

MIT– ის ვეი-ჩუნგ ალენ ლის ხელმძღვანელობით ჩატარებული კვლევა დაწვრილებით იყო ჟურნალის 27 დეკემბრის ნომერში. მეცნიერების საჯარო ბიბლიოთეკა (PLOS) ბიოლოგია.


ტვინის დონორი

ადამიანის ტვინის უჯრედების ახალი წყარო შეიძლება გამოყენებულ იქნას დაზიანებული ქსოვილის გამოსასწორებლად ან შესაცვლელად დეგენერაციულ დაავადებებში, როგორიცაა ალცჰეიმერის დაავადება და პარკინსონის დაავადება, მკვლევარები ვარაუდობენ.

ყველაფერი, რაც აღმოფხვრის ნაყოფის ან ემბრიონის ქსოვილის გამოყენების აუცილებლობას [ახალი ქსოვილის კლონირება] ძალიან საინტერესოა, რადგანაც სწორედ აქ არის დაპირისპირება, და ამბობს დევიდ დექსტერი, პარკინსონის დაავადების სპეციალისტი ლონდონის საიმპერატორო კოლეჯში,#8221 , დიდი ბრიტანეთი, რომელიც არ იყო ჩართული კვლევაში.

ახლა ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ზრდასრული ადამიანის ტვინის უჯრედები კვლევისთვის. მათი შეწირვა შესაძლებელია, ისევე როგორც გული ან ფილტვები. ”


ნერვული რეგენერაცია

ნერვული სისტემის რეგენერაცია მოითხოვს დაზიანების ან დაავადების შედეგად დაზიანებული ნერვული უჯრედების შეკეთებას ან ჩანაცვლებას. მიუხედავად იმისა, რომ ქვედა ორგანიზმებს აქვთ ნერვული რეგენერაციის ფართო შესაძლებლობები, ევოლუციურად უფრო მაღალი ორგანიზმები, მათ შორის ადამიანები, შეზღუდული არიან ნერვული უჯრედების რეგენერაციის უნარში, რაც მნიშვნელოვან პრობლემებს უქმნის ნერვული სისტემის დაზიანებისა და დაავადების მკურნალობას. ეს თავი ყურადღებას ამახვილებს ნერვული რეგენერაციის მიმდინარე მიდგომებზე, ტრადიციული მეთოდების განხილვაზე ნერვული რეგენერაციის გასაძლიერებლად, ასევე ამ სფეროში წარმოქმნილი კონცეფციების ჩათვლით, როგორიცაა ღეროვანი უჯრედები და უჯრედული გადაპროგრამება. ღეროვანი უჯრედები განისაზღვრება მათი თვითგანახლების უნარით, ასევე უჯრედების მრავალ ტიპად დიფერენცირების უნარით და, შესაბამისად, შეიძლება გახდეს დაზიანებული ნეირონების უჯრედების ჩანაცვლების წყარო. ტრადიციულად, ჰიპოკამპუსიდან და სუბვენტრიკულური ზონიდან იზოლირებული ზრდასრული ღეროვანი უჯრედები ნერვული ღეროვანი უჯრედების წყაროს წარმოადგენდა ჩანაცვლებითი მიზნებისათვის. პლიურიპოტენციური ღეროვანი უჯრედების, მათ შორის ადამიანის ემბრიონის ღეროვანი უჯრედების (hESCs) და ადამიანის მიერ გამოწვეული მრავალმხრივი ღეროვანი უჯრედების (iPSCs) წინსვლით, ნერვული უჯრედების ჩანაცვლების ახალი და ამაღელვებელი მიდგომები ვითარდება. გარდა ამისა, ადამიანის გენომისა და ეპიგენეტიკის გაცნობიერებით, მეცნიერებმა მიაღწიეს წარმატებას სომატური უჯრედების ნეირონული ბედის პირდაპირ გენეტიკურ გადაპროგრამებაში, შუალედური მრავალმხრივი სტადიის გვერდის ავლით. ამგვარმა მიღწევებმა დააჩქარა ნეირონული უჯრედების ტიპების წარმოქმნის დრო პაციენტისთვის სპეციფიკური სომატური უჯრედის წყაროსგან, როგორიცაა კანის ფიბრობლასტები ან სისხლის მონონუკლეარული უჯრედები. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ღეროვანი უჯრედების მთარგმნელობითი გამოყენებისა და რეპროგრამირების სტრატეგიების წინაშე რჩება დიდი დაბრკოლებები, ამ მიდგომებმა მოახდინა რევოლუცია რეგენერაციული ბიოლოგიის სფეროში და უზრუნველყო ინოვაციური მიდგომები ნერვული სისტემის პოტენციური რეგენერაციისათვის.


ზრდასრულთა ტვინი ზრდის ახალ ნეირონებს ბოლოს და ბოლოს, ამბობს კვლევა

თუ ადამიანის ტვინის მეხსიერების ცენტრს შეუძლია გაზარდოს ახალი უჯრედები, ეს შეიძლება დაეხმაროს ადამიანებს გამოჯანმრთელდნენ დეპრესიისა და პოსტტრავმული სტრესული აშლილობისგან (PTSD), შეაჩერონ ალცჰეიმერის და rsquos– ის დაწყება, გააღრმავონ ეპილეფსიის გაგება და შემოგვთავაზონ მეხსიერებისა და სწავლის ახალი შეხედულებები. თუ არა, მაშინ ის უბრალოდ სხვა გზით განსხვავდება მღრღნელებისგან და ფრინველებისგან.

ათწლეულების განმავლობაში მეცნიერები კამათობდნენ იმაზე, შესაძლებელია თუ არა ახალი ნეირონების წარმოქმნა და ნეიროგენეზი და მდაშვა ტვინის იმ უბანში, რომელიც პასუხისმგებელია სწავლაზე, მეხსიერებასა და განწყობის რეგულირებაზე. მზარდმა კვლევებმა აჩვენა, რომ მათ შეეძლოთ, მაგრამ შემდეგ ა Ბუნება შარშან ქაღალდმა ეჭვები გამოიწვია.

ახლა, ახალი კვლევა გამოქვეყნდა მარტში, სხვა Nature ჟურნალ & mdash ოჯახშიბუნების მედიცინაახალი კვლევის ფონზე, მე ვიტყოდი, რომ ადამიანებში ნეიროგენეზის უკიდურესად დიდი შემთხვევაა. ფოსტა. Fris & eacuten, რომელიც არ იყო ჩართული ახალ კვლევაში, დაწერა News and Views კვლევის შესახებ მარტის ნომერში ბუნების მედიცინა.

ყველა არ იყო დარწმუნებული. არტურო ალვარეს-ბუილი იყო გასული წლის & rsquos– ის უფროსი ავტორი Ბუნება ნაშრომი, რომელმაც ეჭვქვეშ დააყენა ნეიროგენეზის არსებობა. სან-ფრანცისკოს კალიფორნიის უნივერსიტეტის ნევროლოგიური ქირურგიის პროფესორი ალვარეს-ბუილი ამბობს, რომ მას ჯერ კიდევ აქვს ეჭვი, რომ ბავშვობის შემდგომ ტვინში ვითარდება ახალი ნეირონები და ჰიპოკამპუსი.

მე არ ვფიქრობ, რომ ეს საერთოდ მოაგვარებს ყველაფერს და ამბობს ის. მე მთელი ცხოვრება ვსწავლობდი ზრდასრულთა ნეიროგენეზს. ვისურვებდი, რომ მე შემეძლო მეპოვა ადგილი [ადამიანებში], სადაც ეს დამაჯერებლად ხდება. & Rdquo

ათწლეულების განმავლობაში, ზოგიერთი მკვლევარი ფიქრობდა, რომ პრიმატების და ადამიანების ჩათვლით ტვინის წრეები ძალიან მავნე იქნებოდა ახალი ნეირონების მნიშვნელოვანი რაოდენობის ზრდით. ალვარეს-ბუილა ამბობს, რომ მისი აზრით, ნეიროგენეზის არსებობის შესახებ მეცნიერული კამათი უნდა გაგრძელდეს. & ldquo ძირითადი ცოდნა ფუნდამენტურია. მხოლოდ იმის ცოდნა, იცვლება თუ არა ზრდასრული ნეირონები არის მომხიბლავი ძირითადი პრობლემა, და ამბობს ის.

ახალი ტექნოლოგიები, რომლებსაც შეუძლიათ აღმოაჩინონ უჯრედები ცოცხალ ტვინში და გაზომონ უჯრედები და ინდივიდუალური საქმიანობა, რომელთაგან არცერთი არ იქნა გამოყენებული ბუნების მედიცინა შესწავლა, შეიძლება საბოლოოდ დაისვენოს ნებისმიერი მუდმივი კითხვა.

არაერთმა მკვლევარმა შეაფასა ახალი კვლევა, როგორც გააზრებული და საგულდაგულოდ ჩატარებული. ეს არის otequotquo ტექნიკური ტური ძალების & rdquo და ეხება იმ პრობლემებს, რომლებიც წამოიჭრა შარშან და rsquos– ის ნაშრომმა, ამბობს მაიკლ ბონაგუიდი, სამხრეთ კალიფორნიის კეკის მედიცინის სკოლის ასისტენტ პროფესორი.

მკვლევარებმა, ესპანეთიდან, გამოსცადეს 58 ახლად გარდაცვლილი ადამიანის ტვინის ქსოვილის შენარჩუნების სხვადასხვა მეთოდი. მათ აღმოაჩინეს, რომ შენარჩუნების სხვადასხვა მეთოდმა განაპირობა განსხვავებული დასკვნა იმის შესახებ, შეიძლება თუ არა ახალი ნეირონები განვითარდეს ზრდასრულ და დაბერებულ ტვინში.

ტვინის ქსოვილი უნდა შენარჩუნდეს გარდაცვალებიდან რამდენიმე საათში, ხოლო კონკრეტული ქიმიკატები, რომლებიც გამოიყენება ქსოვილის შესანარჩუნებლად, ან ცილები, რომლებიც ახასიათებენ ახლად განვითარებადი უჯრედების განადგურებას, ამბობს მარია ლორენს მარტინი, გაზეთისა და rsquos უფროსი ავტორი. სხვა მკვლევარებმა გამოტოვეს ამ უჯრედების არსებობა, რადგან მათი ტვინის ქსოვილი არ იყო ზუსტად დაცული, ამბობს ესპანეთის მადრიდის ავტონომიური უნივერსიტეტის ნეირომეცნიერი ლორენს-მარტინი.

ჯენი ჰსიე, ტეხასის სან ანტონიოს უნივერსიტეტის პროფესორი, რომელიც არ მონაწილეობდა ახალ კვლევაში, ამბობს, რომ კვლევა არის გაკვეთილი ყველა მეცნიერისთვის, ვინც ეყრდნობა ტვინის შემოწირულობების სიკეთეს. თუ და როდესაც ჩვენ მივდივართ და ვუყურებთ ადამიანურ სიკვდილს, ჩვენ ძალიან ფრთხილად უნდა ვიყოთ ამ ტექნიკურ საკითხებთან დაკავშირებით. & rdquo

ლორენს-მარტინმა თქვა, რომ მან დაიწყო ტვინის ნიმუშების ფრთხილად შეგროვება და შენარჩუნება 2010 წელს, როდესაც მიხვდა, რომ ტვინის ბანკებში შენახული ბევრი ტვინი არ იყო სათანადოდ დაცული ამ სახის კვლევისთვის. მათ კვლევაში მან და მისმა კოლეგებმა შეისწავლეს იმ ადამიანების ტვინი, რომლებიც გარდაიცვალა მათი მეხსიერებით და ვინც გარდაიცვალა ალცჰეიმერის დაავადების სხვადასხვა სტადიაზე. მან აღმოაჩინა, რომ ალცჰეიმერის და rsquos ადამიანების ტვინმა აჩვენა ჰიპოკამუსში ახალი ნეირონების ნიშნები და მდაშო ნაკლები სიგნალით, რაც უფრო მეტად გაგრძელდება ადამიანებთან დაავადების დროს. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ახალი ნეირონების და მდაშიფის დაკარგვა ცოცხალ ტვინში შეიძლება იყოს ალცჰეიმერის დაწყების ადრეული მაჩვენებელი და რომ ახალი ნეირონების ზრდის ხელშეწყობამ შეიძლება შეაჩეროს ან თავიდან აიცილოს დაავადება, რომელიც ახლა 5.5 მილიონზე მეტ ამერიკელს აწუხებს.

ჟანგი გეიჯი, სალკის ბიოლოგიური კვლევების ინსტიტუტის პრეზიდენტი და ნეირომეცნიერი და პროფესორი იქ ამბობს, რომ იგი აღფრთოვანებული იყო მკვლევარების მიერ და დეტალებისადმი ყურადღების მიქცევით. მეთოდოლოგიურად, ეს ადგენს მომავალ კვლევების ზღვარს, და ამბობს გეჯი, რომელიც არ იყო ჩართული ახალ კვლევაში, მაგრამ იყო უფროსი ავტორი 1998 წელს იმ ნაშრომისა, რომელმაც აღმოაჩინა ნეიროგენეზის პირველი მტკიცებულება. გეიჯი ამბობს, რომ ეს ახალი კვლევა ეხება იმ პრობლემებს, რომლებიც წამოაყენა Alvarez-Buylla & rsquos კვლევამ. ჩემი აზრით, ეს აფერხებს იმ ერთ გაფუჭებას, რაც მოხდა, და ამბობს ის. ეს ნაშრომი ძალიან ლამაზად & hellip სისტემატურად აფასებს ყველა იმ საკითხს, რასაც ჩვენ ვგრძნობთ, რომ ძალიან მნიშვნელოვანია. & rdquo

ნეიროგენეზი ჰიპოკამპში მნიშვნელოვანია, ამბობს გეიჯი, რადგან ცხოველებში მტკიცებულება აჩვენებს, რომ აუცილებელია ნიმუშის განცალკევებისთვის და ცხოველის ნება დართო განასხვავოს ორი მოვლენა ერთმანეთთან მჭიდროდ დაკავშირებული. & Rdquo ადამიანებში, გეიჯი ამბობს ორ მსგავს მოვლენას შეუძლია ახსნას, თუ რატომ აგრძელებენ PTSD– ით დაავადებულები იგივე გამოცდილებას, მიუხედავად იმისა, რომ მათი გარემოებები შეიცვალა. ასევე, კოგნიტური დაქვეითების ადრეულ სტადიაზე დანახული ბევრი დეფიციტი მსგავსია ცხოველებში, რომელთა ნეიროგენეზი შეჩერებულია, ამბობს ის.

ჯანმრთელ ცხოველებში ნეიროგენეზი ხელს უწყობს გამძლეობას სტრესულ სიტუაციებში, ამბობს გეიჯი. განწყობის დარღვევები, მათ შორის დეპრესია, ასევე დაკავშირებულია ნეიროგენეზთან.

ჰსიე ამბობს, რომ ეპილეფსიაზე ჩატარებულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ახალშობილთა ნეირონები არასწორად ხდებიან, არღვევენ ტვინის წრეებს და იწვევენ კრუნჩხვებს და მეხსიერების პოტენციურ დაკარგვას. ეპილეფსიით დაავადებულ მღრღნელებში, თუ მკვლევარები ხელს უშლიან ახალი ნეირონების არანორმალურ ზრდას, ისინი ხელს უშლიან კრუნჩხვებს, ამბობს ჰსიე და იმედოვნებს, რომ მსგავსი რამ ოდესმე ადამიანთა პაციენტებს დაეხმარება. მისი თქმით, ეპილეფსია ზრდის ვინმეს ალცჰეიმერის რისკს, ასევე დეპრესიასა და შფოთვას. ასე რომ, ეს ყველაფერი რატომღაც დაკავშირებულია. ჩვენ გვჯერა, რომ ახალი ნეირონები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ყველა ამ ნაწილის შეერთებაში, და ამბობს rsquo Hsieh.

თაგვებსა და ვირთხებში მკვლევარებს შეუძლიათ ახალი ნეირონების ზრდის სტიმულირება მღრღნელების მეტი ვარჯიშის ან მათ მიერ შემეცნებითი ან სოციალურად მასტიმულირებელი გარემოს მიწოდებით, ამბობს ლორენს-მარტინი. ეს არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ალცჰეიმერისა და რსკოს დაავადების მოწინავე სტადიებზე. მაგრამ თუ ჩვენ შეგვეძლო გვემოქმედა ადრეულ სტადიაზე, სადაც მობილურობა ჯერ კიდევ არ არის კომპრომეტირებული, ის ამბობს, და ვინ იცის, იქნებ ჩვენ შევძლოთ შენელება ან თავიდან ავიცილოთ პლასტიურობის დაკარგვა [ტვინში]. & Rdquo


თქვენი ტვინი აწარმოებს ახალ უჯრედებს?

აქ არის მხატვრული სტატიის ორიგინალური მონახაზი, რომლისთვისაც მე დავწერე ახალი მეცნიერი, ზრდასრული ნეიროგენეზის შესახებ ადამიანის ტვინში. ჟურნალის ვერსიის წასაკითხად თქვენ უნდა დარეგისტრირდეთ, მაგრამ რეგისტრაცია უფასოა და მხოლოდ ერთი წუთი სჭირდება.

ნეიროგენეზი ეხება ახალი ნერვული უჯრედების წარმოქმნას. ყველას სურს დაიჯეროს, რომ ადამიანის ტვინი აგრძელებს ახალი უჯრედების წარმოებას მთელი ცხოვრების განმავლობაში, მაგრამ როგორც სტატიიდან დაინახავთ, ამის მტკიცებულება საკმაოდ თხელია და რამდენიმე გამოჩენილი მკვლევარი ძალიან სკეპტიკურად უყურებს მას.

მე ვჯდები MRC განვითარების ნეირობიოლოგიის ცენტრის გრძელ ლაბორატორიულ სკამზე და მიკროსკოპით ვათვალიერებ სამდღიანი ქათმის ემბრიონის უკანა ტვინს. ადრე, კვერცხს გაუკეთეს ბრომოდეოქსიურიდინი (BrdU), ნაერთი, რომლის სტრუქტურა წააგავს ტიმიდინს, დნმ-ის ოთხი ძირითადი კომპონენტიდან ერთ-ერთს და რომელიც ჩართულია ახლად სინთეზირებულ დნმ-ში.

შემდეგ ემბრიონი ამოიღეს, უკანა ტვინი დაიშალა და დამუშავდა ანტისხეულით, რომელიც აკავშირებს BrdU. ახლა, ზემოდან გაყოფილი და შუშის სლაიდზე გადანაწილებული, იგი გამოყოფილია რვა ნაწილად, რომელთაგან თითოეული ავლენს ახალშობილთა უჯრედებს მათი დნმ -ით მუქი ყავისფერით.

ენდრიუ ლუმსდენი, ცენტრის დირექტორი, განმარტავს, რომ თითოეული სეგმენტი გამოხატავს გენების ნიმუშის უნიკალურ კომბინაციას და რომ სეგმენტის საზღვრები ზღუდავს უმწიფარი უჯრედების მოძრაობას. თითოეულ სეგმენტში ნეირონები იძენენ უნიკალურ იდენტურობას - წინა სეგმენტში დაბადებულები იკრიბებიან და ქმნიან მეხუთე კრანიალური ნერვის ბირთვს, ხოლო უფრო უკან - სხვა კრანიალურ ნერვებს.

განვითარების ამ ეტაპზე ნერვული სისტემა არის ღრუ მილი, რომელიც გადის ემბრიონის ზურგზე. მისი კედლები შეიცავს სოლი ფორმის უჯრედებს, რომლებიც იყოფა შიდა ზედაპირთან და წარმოქმნის ნეირონებს, რომლებიც მიგრირებენ გარედან. ეს ხდება სხვადასხვა სიჩქარით მილის გასწვრივ, წარმოქმნის სამ ამობურცვას ერთ ბოლოში, რომელიც საბოლოოდ ქმნის ტვინს. მიგრირებადი უჯრედების თანმიმდევრული ტალღები ავსებს განვითარებად ტვინს, რათა ქერქს მისცეს მისთვის დამახასიათებელი ფენიანი გარეგნობა. დანიშნულების ადგილზე მისვლისთანავე ისინი განასხვავებენ ტვინის უჯრედების სამ ძირითად ტიპს - ნეირონებს, ასტროციტებს და ოლიგოდენდროციტებს - შემდეგ აღმოცენდებიან დამაკავშირებელი ტოტები და ქმნიან ფუნქციურ ქსოვილს.

მარადიული ახალგაზრდობის შადრევანი?

გასული საუკუნის უმეტესობა ითვლებოდა, რომ ახალი ნეირონების წარმოქმნა - ნეიროგენეზი - შემოიფარგლებოდა ემბრიონის განვითარებით. "განვითარების დასრულებისთანავე," წერდა სანტიაგო რამონ ი კახალი, თანამედროვე ნეირომეცნიერების მამა, "ზრდის წყაროები ... შეუქცევადად გაშრა. ზრდასრულ ადამიანებში ნერვული ბილიკები უცვლელია. ყველაფერი შეიძლება მოკვდეს, არაფერი აღდგეს".

ეს გახდა ნეირომეცნიერების ცენტრალური დოგმატი, მაგრამ შეხედულება შეიცვალა 1980 -იან წლებში, როდესაც როკფელერის უნივერსიტეტის ფერნანდო ნოტებომ გამოაქვეყნა ზრდასრული ნეიროგენეზის პირველი მტკიცებულება ხერხემლიანთა ტვინში. ნოტებომ აჩვენა, რომ ზრდასრული კანარის ტვინი განიცდის სეზონურ ცვლილებებს ზომებში. მამაკაცი მღერის სერენადა ქალებს, მაგრამ სიმღერების შემქმნელი ტვინის რეგიონები მკვეთრად მცირდება ზომით გამრავლების სეზონის შემდეგ. მომდევნო გაზაფხულზე, ისინი განახლდებიან ნეიროგენეზით, ასე რომ მამაკაცს შეუძლია ისწავლოს ახალი სიმღერები.

ფაქტობრივად, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიის ინსტიტუტის ჯოზეფ ალტმანმა მოხსენიებული ჰქონდა ზრდასრული ნეიროგენეზის მტკიცებულება 1960 -იან წლებში, ზრდასრული ვირთხებისა და ზღვის ღორების ჰიპოკამპში და კატების ქერქში, მაგრამ მისი ნამუშევარი იგნორირებული იყო და შემდეგ დასცინოდნენ. "ალტმანმა წამოიწყო ზრდასრული ნეიროგენეზის იდეა, მაგრამ მისი მონაცემები არ იყო დამაჯერებელი", - ამბობს ნოტებოჰმი. "ჩვენმა შედეგებმა აჩვენა, გონივრული ეჭვის მიღმა, რომ ნეირონები იბადებიან ზრდასრულ ასაკში და ინტეგრირებულნი არიან არსებულ სქემებში. მათ ბოლო მოეღო იდეის წინააღმდეგ ყველაზე დიდ წინააღმდეგობას."

ძუძუმწოვრებში მოზრდილთა ნეიროგენეზის მტკიცებულება სწრაფად მოჰყვა. 1992 წელს სამუელ ვაისმა და ბრენტ რეინოლდსმა კალგარის უნივერსიტეტიდან გამოყვეს ნერვული ღეროვანი უჯრედები ზრდასრული თაგვების ტვინიდან და აჩვენეს, რომ მათ შეუძლიათ პეტრინის ჭურჭელში გაზრდის ნეირონები და ასტროციტები. ეს დაადასტურა ფრედ გეიჯმა სალკის ინსტიტუტიდან. სხვადასხვა კოლეგებთან თანამშრომლობით, გეიჯმა ასევე აჩვენა, რომ ვარჯიში და გარემოს გამდიდრება ზრდის ზრდასრული ნეიროგენეზის მაჩვენებელს და რომ ასაკთან ერთად მცირდება წარმოქმნილი ახალი უჯრედების რაოდენობა. ათასობით კვლევა უკვე გამოქვეყნებულია და ფართოდ არის მიღებული, რომ ზრდასრული თაგვის ტვინი აგრძელებს ახალი ნეირონების წარმოქმნას.

ძუძუმწოვრების ყველა ემბრიონში ნეიროგენეზი ხდება ნერვული მილის მთელ სიგრძეზე. მოზრდილებში მილის ღრუ გარდაიქმნება თავის ტვინის პარკუჭებად, რომლებიც ივსება ცერებროსპინალური სითხით და ნეიროგენეზი შემოიფარგლება თავის ტვინის ორ რეგიონში, თითოეული შეიცავს სხვადასხვა ტიპის ღეროვანი უჯრედების ნიშას.

უფრო დიდი ნიშა, C ფორმის გვერდითი პარკუჭების კედლებში, წარმოქმნის უმწიფარ ნეირონებს, რომლებიც ჯაჭვებით მიგრირებენ როსტრალურ მიგრაციულ ნაკადში (RMS) ყნოსვის ბოლქვამდე. ზოგი დიფერენცირდება მოწიფულ ნეირონებად, რომლებიც ინტეგრირდებიან ადგილობრივ სქემებში და მონაწილეობენ სუნის ინფორმაციის დამუშავებაში. მეორე აწარმოებს უჯრედებს, რომლებიც ინტეგრირებენ ჰიპოკამუსის კბილთა გირუსში და მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ სწავლასა და მეხსიერებაში. ზუსტად როგორ ხდება ახალი უჯრედების მონაწილეობა ინფორმაციის დამუშავებაში, გაურკვეველი რჩება. მათ შეუძლიათ შეცვალონ მომაკვდავი უჯრედები, ან შეიძლება დაემატოს არსებულ სქემებს ინფორმაციის დამუშავების დამატებითი შესაძლებლობების უზრუნველსაყოფად.

გვერდითი პარკუჭების სხვა რეგიონები შეიცავს მიძინებულ ღეროვან უჯრედებს, რომლებიც შეიძლება გააქტიურდეს ტვინის დაზიანების შემდეგ, რათა წარმოიქმნას ახალი უჯრედები, რომლებიც მიგრირებენ დაზიანების ადგილზე.

თაგვებიდან მაიმუნებამდე და კაცებამდე

1990 -იანი წლების ბოლოს, პრინსტონის უნივერსიტეტის ელიზაბეტ გულდმა გამოაქვეყნა მაიმუნის ჰიპოკამპუსში მოზრდილთა ნეიროგენეზის მტკიცებულება და აჩვენა, რომ სტრესი ამცირებს ღეროვანი უჯრედების გაყოფას კბილთა გირუსში. მაიმუნის ტვინი მღრღნელებზე ბევრად დიდია, თუმცა პროცესი გაჭიანურებულია. ნაკლები უჯრედები იწარმოება, ისინი უფრო დიდ მანძილზე გადადიან და მომწიფებას უფრო მეტი დრო ჭირდებათ. ილინოისის უნივერსიტეტის მკვლევარების ერთ -ერთი ბოლო კვლევის თანახმად, მაკაკურ კბილთა გირუსში ახალ უჯრედებს სულ მცირე ექვსი თვე სჭირდება სრულფასოვნად.

ზრდასრულთა ნეიროგენეზი ჩართულია დეპრესიაში და ალცჰეიმერის დაავადებაში, რომელთაგან ორივე მოიცავს ჰიპოკამპის შემცირებას. ანტიდეპრესანტები პროზაკი და იმიპრამინი ასტიმულირებენ ჰიპოკამპის ნეიროგენეზს ზრდასრულ თაგვებში და მათი ზოგიერთი ეფექტი დამოკიდებულია ახალ უჯრედებზე. ისინი ასევე ქმნიან ადამიანის ემბრიონებისგან წარმოქმნილ უმწიფარ ჰიპოკამპულ უჯრედებს პეტრინის კერძში.

ახლა უკვე მიჩნეულია, რომ ზრდასრული ნეიროგენეზი ხდება ადამიანებში და იდეამ რევოლუცია მოახდინა ტვინზე ჩვენი აზროვნების გზაზე. ფართოდ არის გავრცელებული მოსაზრება, რომ ფიზიკურ და გონებრივ ვარჯიშს შეუძლია ჰიპოკამპალური ნეიროგენეზის სტიმულირება, რომელიც ანაზღაურებს ასაკთან დაკავშირებულ კოგნიტურ დაქვეითებას და შეუძლია დაიცვას დეპრესიისა და ალცჰეიმერისგან. "ყველას სურს დაიჯეროს, რომ ფუნქციონალური ნეიროგენეზი ხდება ზრდასრულ ადამიანებში", - ამბობს ლუმსდენი. "ყველას სურს დაიჯეროს, რომ ჩვენ შეგვიძლია აღვადგინოთ დაზიანებული ტვინი, მაგრამ ამის ძვირფასი მცირე მტკიცებულება არსებობს."

ყველაზე დიდი სკეპტიკოსი არის პასკო რაკიჩი, რომელმაც გამოავლინა თუ როგორ მიგრირებენ ახალშობილთა უჯრედები განვითარებადი ტვინში 1970 -იანი წლების დასაწყისში ჩატარებული კლასიკური ექსპერიმენტების სერიაში. რაკიკმა მაკაკის მაიმუნის ნაყოფს რადიოაქტიური თიმიდინი გაუკეთა და მათი ტვინი ასობით ულტრა თხელ ნაწილად გაჭრა. მან ამოიცნო მიგრირებადი ნეირონები მათი ახლადსინთეზირებული, რადიოაქტიური დნმ-ით და მშვენივრად აღადგინა მონაკვეთები, რათა აჩვენოს, რომ უჯრედები გადადიან მოგრძო უჯრედებზე, რომელსაც ეწოდება რადიალური გლია, რომელიც მოიცავს მილის სისქეს, რათა დაუკავშირდეს მის შიდა და გარე ზედაპირებს. ამებური მსგავსი, რადიალური გლიური ბოჭკოების გასწვრივ გარე ზედაპირამდე. მისი ხელით შედგენილი დიაგრამები, რომლებიც ასახავს პროცესს, დღემდე ჩნდება სახელმძღვანელოებში.

ახლა იელის ნეირობიოლოგიის განყოფილების თავმჯდომარე და კავლის ნეირომეცნიერების ინსტიტუტის დირექტორი, რაკიჩი დიდ ჩრდილს აყენებს და უკიდურესად კრიტიკულად უყურებს ზრდასრულთა ნეიროგენეზის კვლევებს. ის აღნიშნავს, რომ BrdU- ს შეუძლია გამოიწვიოს უჯრედების გაყოფა და ასევე მონიშნავს მომაკვდავ უჯრედებს, რომლებიც სინთეზირებენ დნმ -ს სიკვდილის წინ, ასე რომ ვერ იძლევა ახალშობილთა უჯრედების ზუსტ რაოდენობას ზრდასრული ტვინის ქსოვილში. ამის გადალახვა შესაძლებელია სხვა ანტისხეულებთან ორმაგი შეღებვით, იმის შესამოწმებლად, რომ BrdU მარკირებული უჯრედები მართლაც იყოფა.

რაკიკმა გამოაქვეყნა მტკიცებულებები როგორც მაკაკებში, ასევე ზრდასრული ნეიროგენეზის წინააღმდეგ. მისი შეფასებით, ზრდასრული ადამიანის ჰიპოკამუსს დამატებულ ნეირონებს ერთი წელი სჭირდება მომწიფებისათვის და ამტკიცებს, რომ ანტიდეპრესანტებს არ შეუძლიათ იმუშაონ ნეიროგენეზის სტიმულირებით, რადგან მათ ეფექტს დაახლოებით ერთი თვე სჭირდება.

"რაკიჩი გონივრული იყო უფრო მაღალი დონის მტკიცების მოთხოვნით", - ამბობს ნოტებოჰმი, "მაგრამ ის იმდენად აგრესიულად ეწინააღმდეგებოდა ზრდასრულთა ნეიროგენეზს, რომ ბევრისთვის ეს ძველი დოგმის დაცვა იყო. როგორც ბრძოლების მონაწილე, მე მას ძალიან ნეგატიურად ვხვდებოდი და არ იყო განსაკუთრებით გამჭრიახი. მისმა ნაშრომმა გამოიყენა ცხოველები, რომლებიც მოთავსებულია იმ პირობებში, რომლებიც აფერხებენ ახალი ნეირონების წარმოქმნას და გადარჩენას. "

ნოტბოჰომი და სხვები ამბობენ, რომ რაკიკმა შეაჩერა ზრდასრული ნეიროგენეზის კვლევა, მაგრამ გეიჯის თქმით, ის იყო "მნიშვნელოვანი მამოძრავებელი სფეროს უფრო მკაცრი. ის იწვევს მათ საქმიანობის სისუსტეს და დარგის მკვლევარებმა უნდა გადაწყვიტონ ისინი " გეიჯი აღნიშნავს, რომ თაგვის ღეროვანი უჯრედებიდან მომდინარე უმწიფარი ნეირონები უფრო აქტიურია ვიდრე მათი მოწიფული კოლეგები, ამიტომ მომწიფების გახანგრძლივებული პერიოდი შეიძლება მართლაც მომგებიანი იყოს. ”მე არ მიკვირს, რომ ადამიანებში მომწიფებას მეტი დრო დასჭირდება, მაგრამ სხვა თვალსაზრისით ის არის, რომ ახალშობილ უჯრედებს აქვთ პლასტიურობის გახანგრძლივებული პერიოდი.”

რაკიჩის სკეპტიციზმს მხარს უჭერს მეცნიერული მტკიცებულება - უფრო სწორად, მისი ნაკლებობა.

1998 წელს გეიჯმა და გარდაცვლილ პიტერ ერიკსონმა გამოიკვლიეს ხუთი კიბოს პაციენტის ტვინი, რომელთაც BrdU გაუკეთეს სადიაგნოსტიკო მიზნით. მათ დაამუშავეს ჰიპოკამპის ქსოვილი ანტისხეულებით BrdU და ცილები, რომლებიც სინთეზირებულია მოუმწიფებელი ნეირონების მიერ და აღმოაჩინეს გარკვეული შეღებვა კბილთა კბილში. ეს იყო პირველი მტკიცებულება იმისა, რომ ზრდასრული ადამიანის ტვინი შეიცავს ახალშობილ ნეირონებს, მაგრამ მკვლევარებმა ხაზგასმით აღნიშნეს, რომ ეს არ აჩვენებს, რომ უჯრედები ფუნქციონირებს.

სხვებს აქვთ იზოლირებული ღეროვანი უჯრედები ზრდასრული ადამიანის ტვინის სხვადასხვა რეგიონიდან. ამ უჯრედებს აქვთ შეზღუდული შესაძლებლობები თვითგანახლებისათვის, როდესაც იზრდება ლაბორატორიაში, მაგრამ შეუძლიათ წარმოქმნან მომწიფებული ასტროციტები, ოლიგოდენდროციტები და ნეირონები ნორმალური ელექტრული თვისებებით.

2006 წელს, კაროლინსკის ინსტიტუტის იონას ფრისენმა და მისმა კოლეგებმა შეისწავლეს შვიდი მოზრდილის ტვინის ქერქი. ისინი ეძებდნენ რადიოაქტიური ნახშირბადს ცივი ომის ბირთვული ბომბის ტესტებიდან, რომელიც გროვდება ახლად სინთეზირებულ დნმ-ში, მაგრამ აღმოაჩინეს მხოლოდ ატმოსფერული დონე და დაასკვნეს, რომ ნეიროგენეზი არ ხდება ქერქში.

სულ ახლახანს, დრეზდენის რეგენერაციული თერაპიის ცენტრის გერდ კემპერმენმა და მისმა კოლეგებმა გამოიკვლიეს 100 წლამდე ასაკის 54 ადამიანის ტვინი, მრავალჯერადი ცილებისთვის ანტისხეულების გამოყენებით და ყველა მათგანში აღმოაჩინეს ახალშობილთა ჰიპოკამპის უჯრედების მცირე რაოდენობა. "როგორც ჩანს, იგივეა, რაც მღრღნელებში", - ამბობს კემპერმანი. "ძალიან მკვეთრი ვარდნაა ადრეულ ცხოვრებაში, მაგრამ თქვენ მთავრდება ძალიან დაბალი დონის შენარჩუნებით. ჩვენ ვნახეთ უჯრედების მცირე რაოდენობა, მაგრამ ჩვენ ვნახეთ ისინი ძალიან სიბერემდე."

მაგრამ არტურო ალვარეს-ბუილა, კალიფორნიის უნივერსიტეტის სან ფრანცისკოს უნივერსიტეტის ნევროლოგიური ქირურგიის დეპარტამენტის პროფესორი, ბოლომდე დარწმუნებული არ არის. "გეიჯმა და ერიქსონმა მოიპოვეს მტკიცებულება, რომ მოზრდილ ჰიპოკამპში პროლიფერაცია ხდება," ამბობს ის, "მაგრამ ამას სიფრთხილით უნდა მოეპყროთ, რადგან ზოგიერთი ეტიკეტირებული უჯრედი შესაძლოა კვდებოდეს."

ალვარეს-ბუილამ მიიღო დოქტორის ხარისხი. მუშაობდა მომღერალ ფრინველებზე ნოტებოჰმთან ერთად, სანამ ყურადღება მღრღნელებზე გაამახვილა, სადაც მან აჩვენა, რომ ახალშობილი ნეირონები მიგრირებენ დიდ მანძილზე ყნოსვის ბოლქვამდე. მას შემდეგ მან გამოაქვეყნა რამდენიმე კვლევა, სადაც ნათქვამია, რომ ეს მიგრაცია ალბათ არ ხდება ზრდასრულ ადამიანებში. არიზონაში, ფენიქსში, ბაროუს ტვინის სიმსივნის კვლევის ცენტრის დირექტორ ნადერ სანაისთან ერთად, მან შეისწავლა ყველა ასაკის დაახლოებით 100 ადამიანის ტვინი და მსგავსი რაოდენობის ქსოვილის ნიმუშები ამოიღეს ნეიროქირურგიის დროს.

მათ გამოავლინეს ასტროციტების "ლენტი" გვერდითი პარკუჭების კედლებში, რომლებიც წარმოქმნიან მოუმწიფებელ ნეირონებს, ასტროციტებს და ოლიგოდენდროციტებს და რომელიც არ ყოფილა სხვა სახეობებში. მათ ასევე დაადგინეს RMS ჩვილებში და დაადგინეს, რომ იგი შეიცავს მცირე რაოდენობის მიგრირებად უჯრედებს, ასევე ადრე დაუდგენელ მიგრაციულ გზას, რომელიც განშტოებულია RMS– დან პრეფრონტალური ქერქში შესასვლელად.

მათი მონაცემებით, მიგრაცია ხდება ორივე ნაკადში მშობიარობის შემდგომ, მაგრამ მკვეთრად მცირდება 18 თვის ასაკიდან და თითქმის მთლიანად გაქრება ადრეული ზრდასრულობისათვის. "ჩვენ დავასკვნათ, რომ თუ მიგრაცია მოხდება, მაშინ ის ძალიან მწირია",-ამბობს ალვარეს-ბუილა, "და რომ უჯრედები არ ქმნიან მსხვილ პაკეტებს, რომლებიც მიგრირებენ ყნოსვის ბოლქვში". მონაცემები ეწინააღმდეგება ერიქსონ და მორის კერტისის 2007 წლის კვლევას, რომლებმაც დაინახეს ძლიერი RMS, რომელიც შეიცავს დიდი რაოდენობით გადამფრენი უჯრედებს, მაგრამ გასულ წელს დადასტურდა ჩინელი მკვლევარების მიერ, რომლებმაც აღმოაჩინეს მცირე რაოდენობით მიგრირებადი ნეირონები ზრდასრულთა RMS– ში, მაგრამ არა ყნოსვის ბოლქვში ახალი უჯრედები.

”რამდენი ნეიროგენეზი ხდება ხანდაზმულ ადამიანებში და რამდენად უწყობს ის ადგილობრივ პლასტიურობას, ჯერ კიდევ ღია კითხვებია”,-ამბობს ალვარეს-ბუილა. "არსებობს დაპირისპირება იმის შესახებ, თუ რამდენი უჯრედის განახლებაა ჰიპოკამპში და რამდენად გამძლეა ღეროვანი უჯრედები მთელი ცხოვრების განმავლობაში. თუ ისინი ასაკთან ერთად მცირდება, ისინი ნამდვილად არ განახლდებიან."

საერთო ჯამში, რამდენიმე არსებული კვლევა აჩვენებს, რომ ახალგაზრდების შადრევანი მოზრდილებში მცირდება. არ არსებობს არანაირი მტკიცებულება ზრდასრულთა ნეიროგენეზის შესახებ ადამიანის ქერქში, RMS– ის არსებობა მოზრდილებში ჯერ კიდევ სადავოა, ხოლო ჰიპოკამპის ნეიროგენეზის მტკიცებულება ძალიან თხელია ადგილზე. თუ ჰიპოკამუსი წარმოქმნის ახალ უჯრედებს, არის თუ არა საკმარისი რაიმე მნიშვნელობა?

კემპერმანი მიიჩნევს, რომ არსებობს: "ქსელი მოითხოვს ძალიან ცოტა უჯრედის დამატებას და ფუნქციურად აქტუალურ", - ამბობს ის. Other adult neurogenesis researchers also believe that small numbers of cells could be relevant to the function of the hippocampus. But this question remains unanswered, and the possibility that the number of cells produced is not large enough to be functionally significant has serious implications for popular claims, such as that exercise can improve memory, and also for the new view of the brain that has been adopted so quickly.

"One side-effect of having a large and complex brain is that you wouldn't want naïve newcomers barging in," says Lumsden. "How would new neurons usefully integrate into complex neural networks? If anything, evolution would have made damn sure that mechanisms exist to eliminate these party-crashers. Lack of neurogenesis after the connectional plan of the brain is complete would be a selective advantage."

The brain may, therefore, favour stability over plasticity. Human adult neurogenesis may be an evolutionary relic, and one that comes at a very high cost, as stem cells in the adult human brain likely contribute to brain tumour formation.

There's still hope

"Rakic was mostly correct," says Nottebohm. "Until now, the overwhelming evidence is that most neurons are formed early in development, including a short while after birth." But even if functional adult neurogenesis does not occur in the human brain, or if the numbers of cells produced are too small to be of any significance, there is still hope that neural stem cells could be of therapeutic value.

"Rakic missed what was central about the argument," Nottebohm continues. "There is a rich collection of neural stem cells that continue to generate new neurons in adulthood. This is of the greatest importance. It shows, in principle, that this reservoir might be exploited for purposes of brain repair."

To this end, researchers are exploring two approaches to develop neural stem cell-based therapies for neurological conditions, although any such treatments are still a long way off. One approach is to coax the brain's stem cells to generate neurons that migrate to injured or diseased sites. The other is to transplant lab-grown neurons of specified types directly into the brain. Indeed, neurons derived from human neural stem cells can differentiate into fully functional neurons when transplanted into foetal rat brain, and can now be tracked in live animals using magnetic resonance imaging.

"We found the first evidence for replaceable neurons," says Nottebohm, "and I have no doubt that a whole new field will emerge around this concept. I'm sure this will have a profound effect sooner or later. This is just the beginning."


Brain stem cells

Experts say the continued supply of new neurons in this brain region might help people register and remember new smells even when they are older. “It’s most likely that we are relying more on our olfactory system that we believe,” says Eriksson.

The BrdU labelling also helped researchers identify a reservoir of brain stem cells – which develop into neurons – in the fluid-filled chambers called ventricles that sit deep in the brain. By looking at individual brain slices the team also identified a tube in each hemisphere – about 1.5 millimetres in diameter and 35 mm in length – that connected the ventricles with the olfactory region.

“We were amazed when we found this anatomical structure that had gone undiscovered until now,” says Eriksson. Brain cells born in the fluid-filled ventricle migrate to the olfactory bulb via this small “superhighway” that connects them, he says.


Brain Cells and the Hippocampus

While the vast majority of our brain's cells are formed while we are in the womb, there are certain parts of the brain that continue to create new neural cells during infancy. Until recent decades, however, the brain’s limited capacity to regenerate triggered the belief that neurogenesis—the birth of new brain cells—ceased soon after this stage.

However, research done over the last two decades has suggested that at least one part of the brain continues to create new cells throughout a person's lifespan.

During the late 1990s, researchers at Rockefellers University in New York City conducted studies in which marmoset monkeys were injected with a tracer chemical that could differentiate between slow-dividing mature brain cells and fast-dividing new ones. What they found was that the hippocampus (a region of the brain associated with memories, learning, and emotions) continued to create new cells without the constraint of age or time.

Later studies using carbon-14 dating (which evaluate the age and process of cellular development) confirmed that cells in the hippocampus, while continually dying, were quickly replaced by new ones. It is only by the formation of these cells that the hippocampus is able to maintain its central functions.

What it also showed us is that the number of new cells, and the frequency by which they are created, begin to decline with age. With that being said, the rate of decline wasn't seen to be consistent and could vary significantly from subject to subject.


Ridding Brain Of Dead Cells And Creating New Ones, How It's Done Discovered

Although thousands of new brain cells called neurons are produced each day in adults brains, only a small percentage of them survive. The cells that die are consumed by scavenger cells called phagocytes. Researchers have not completely understood how this process works, which phagocytes are unique to the brain and how the removal of dead neurons influences the creation of new neurons, until now.

During adulthood neurogenesis, or the development of new neurons, largely ceases in most areas of the brain. Yet, in two areas of the brain there is a strong indication that substantial numbers of new neurons are naturally created (in the hippocampus, an area of the brain involved in memory forming, organizing and storing, and the olfactory bulb, involved in the perception of odors).

UVA Health System investigators have made an important discovery in understanding this complex process, which may help scientists create new therapies to promote neurogenesis in the adult brain and re-establish its function in patients suffering from depression, post-traumatic stress disorder, and other mental disorders, in which adult neurogenesis is impaired.

Published online July 31st, 2011, the discoveries were led by two UVA researchers &ndash Jonathan Kipnis, PhD, associate professor of neuroscience, and Kodi S. Ravichandran, PhD, chair of the UVA Department of Microbiology and director of the UVA Center for Cell Clearance can be found in the journal Nature Cell Biology.

The first author on this report was Zhenjie Lu, PhD, who was active in combining the methodologies in the Kipnis lab (which concentrates on basic mechanisms underlying neurological disorders) and the Ravichandran lab (which concentrates on cell clearance) to address adult neurogenesis through a combination of in vivo investigations in normal and genetically altered mice, and ex vivo investigations using neuronal cultures.

UVA scientists found that certain types of progenitor cells, called the doublecortin (DCX) &ndash positive neuronal progenitors (or &ldquonewborn neurons&rdquo), serve a double role in the regulation of creation and elimination of new neurons. Replenishing special cells and maintaining blood, skin and intestinal tissues, progenitor cells usually act as a repair system for the body. This new finding highlights the capability of these cells to clean each other out, which ultimately benefits the regeneration process.

&ldquoOur study provides the first evidence that DCX+ cells, in addition to serving their function as neuronal precursors in the brain, also function as phagocytes (scavenger cells) by clearing out their dead brethren &ndash and that this process is required to maintain continuous generation of new neurons in the brain.&rdquo

&ldquoThese findings raise the possibility that this newly discovered process could be manipulated to rejuvenate the brain by regulating the addition of new neurons.&rdquo

This discovery may also shed new light on our understanding of how the process of adult neurogenesis is regulated in the healthy brain, and in turn give insights on diseased brains, where adult neurogenesis is severely impaired, Kipnis adds.

Kevin Lee, PhD, chair of the Department of Neuroscience and professor of neurological surgery says:

&ldquoThe birth and death of new neurons in the adult brain have been implicated in ongoing learning and memory.

The findings by Kipnis, Ravichandran, Lu and associates are fascinating, because they describe a novel process regulating the production and removal of adult-born neurons. This represents an important step toward identifying mechanisms that might be manipulated to control the number of new neurons in the adult brain. Regulating new adult neurons in this manner could open a novel avenue for modifying basic cognitive functions, including learning.&rdquo


Უყურე ვიდეოს: ნეირომეცნიერების კვლევით, თავის ტვინი სიცოცხლის ბოლომდე განვითარებას არ წყვეტს (იანვარი 2022).