Из за чего разрушаются нервные клетки

Факт №1: Гибель нервных клеток в нас изначально запрограммирована.

Факт №2: Наиболее интенсивно нейроны гибнут у детей

70% нейронов, заложенных еще при эмбриогенезе, гибнут ещё до рождения ребёнка. И это нормально – именно в детском возрасте способность к обучению должна быть максимальна, а потому и мозг должен обладать самыми значительными резервами. Резервами, которые прямо в ходе обучения апробируются и сокращаются по мере возможности, чтобы снизить нагрузку на весь организм. Иными словами, можно сказать, что избыточное количество клеток нервной системы – необходимое условие для обучения и то, что обеспечивает многообразие возможных вариантов развития человека – то есть нашу индивидуальность.

Смысл пластичности в том, что функции погибших нервных клеток берут на себя их оставшиеся в живых „коллеги“, которые увеличиваются в размерах и формируют новые связи, компенсируя утраченные функции. Одна живая нервная клетка может заменить девять погибших.

В зрелом возрасте процесс гибели клеток продолжается, но уже не так сильно. Однако, если не нагружать мозг новой информацией, то он будет оттачивать старые навыки, сокращая количество нервных клеток, необходимых для их реализации. Клеток будет становиться меньше, а связей у них с другими клетками – больше. И это, опять-таки, совершенно нормальный процесс.

У пожилого человека нейронов в мозгу существенно меньше, чем у младенца или молодого человека. Однако соображать он может намного быстрее, не говоря уж о том, что знает существенно больше. Всё это – благодаря отлично простроенной в процессе обучения архитектуре связей между нейронами.

А вот в старости, если нет обучения, то мозг человека, как и весь организм, начинает программу свёртывания – то есть старения, приводящего к смерти. И чем меньше показатели востребованности у разных систем организма, то есть чем меньше физическая и интеллектуальная нагрузка, чем меньше человек двигается и общается с другими людьми – тем процесс быстрее. Вот почему требуется постоянно осваивать новую информацию.

Факт №3: Нервные клетки восстанавливаются – причем генерируются в трех местах человеческого организма

Новые нервные клетки не появляются в ходе деления, как это происходит в других органах и тканях организма, а образуются в ходе нейрогенеза, который наиболее активен во время внутриутробного развития. Нейрогенез начинается с деления предшественников нейронов - нейронных стволовых клеток, которые затем мигрируют, дифференцируются и образуют полностью функционирующий нейрон.

Нейрон — особенная клетка, у неё имеются отростки: длинные называются аксонами, а короткие разветвлённые —дендритами. Нейроны генерируют нервные импульсы, передавая их соседним нервным клеткам. Средний диаметр тела нейрона составляет около 0,01 мм, а общее количество нейронов в головном мозге достигает 100 миллиардов. Если тела всех нейронов головного мозга выстроить в одну линию, то её длина составит 1000 километров. Нейроны отличаются друг от друга по размеру, разветвлённости дендритов и длине аксонов. Самые длинные аксоны достигают метра. Это — аксоны гигантских пирамидных клеток коры больших полушарий. Они тянутся к нейронам нижних отделов спинного мозга, контролирующим двигательную активность мышц туловища и конечностей.

Впервые сообщение об образовании новых нервных клеток во взрослом организме млекопитающих появилось ещё в 1962 году. Но тогда результаты работы Джозефа Олтмана, опубликованные в журнале Science, не были восприняты всерьёз, и признание нейрогенеза отложилось почти на двадцать лет. С тех пор неоспоримые доказательства существования этого процесса во взрослом организме были получены для певчих птиц, грызунов, амфибий и некоторых других животных. И только в 1998 году нейробиологам во главе с Питером Эрикссоном и Фредом Гейгом удалось продемонстрировать образование новых нейронов в гиппокампе человека и доказать существование нейрогенеза в головном мозге взрослых людей. Сейчас исследование нейрогенеза является одним из самых приоритетных направлений в нейробиологии. Учёные и медики видят в нём большой потенциал для лечения дегенеративных заболеваний нервной системы, таких как болезнь Альцгеймера или болезнь Паркинсона.

Факт №4: Стволовые нейрональные клетки мигрируют в организме

Так же, как у птиц и низших позвоночных, у млекопитающих нейрональные стволовые клетки располагаются поблизости от боковых желудочков мозга. Их перерождение в нейроны идёт очень интенсивно. Так, у взрослых крыс за месяц из стволовых клеток образуется около 250 000 нейронов, замещая 3% всех нейронов гиппокампа. Продолжительность жизни таких нейронов очень высока — до 112 дней. Более того, стволовые нейрональные клетки мигрируют! И в среднем преодолевают путь длиной около 2 см. И если они попадают в обонятельную луковицу, то превращаются там в нейроны.

Также стволовые клетки можно извлечь из мозга и пересадить в другой участок нервной системы, где они превратятся в нейроны. Недавно проведённые исследования показали, что новые нейроны во взрослом мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых клеток, но из стволовых клеток крови. Однако последние не превращаются в нейроны, а сливаются с ними, образуя двуядерные клетки. Затем „старое“ ядро нейрона разрушается, а его замещает „новое“ ядро стволовой клетки крови.

Факт №5: Нервные клетки неспособны гибнуть от стресса, они просто тормозят свою деятельность и отдыхают

При стрессе клетки гибнут не от избыточного напряжения. Нейроны вообще не способны погибнуть от перегрузки - они просто тормозят свою деятельность и отдыхают. Нейроны гибнут от возникающего недостатка питательных веществ, особенно витаминов и из-за нарушения кровоснабжения тканей, приводящих к интоксикации продуктами жизнедеятельности и гипоксии, употреблении разнообразных лекарств, крепкого кофе и чая, наркотиков, табака и алкоголя, значительных физических нагрузках, и инфекционных болезнях. А сберечь их очень просто. Достаточно постоянно учиться чему-то новому, а также развивать уверенность в себе и крепкие эмоциональные связи с близкими людьми.

Головной мозг — невероятно сложный орган, который постоянно обрабатывает тонны информации и никогда не отдыхает. В то же время мозг достаточно хрупок. В этой статье мы поговорим о том, какие заболевания могут привести к его повреждениям.

Проблема регенерации

Чем сложнее организм, тем тяжелее он регенерирует. Взять, к примеру, гидру — сколько раз ее не разрезай, она все равно восстановится обратно. А вот у человека восстанавливаться могут далеко не все структуры.

И если клетки некоторых частей нашего тела могут обновляться со временем, то с мозгом даже этого не происходит в полной мере.

Количество нейронов заложено в нас с рождения. Данные природой нервные клетки надо беречь, ведь регенерировать они вряд ли смогут.

Хотя, если верить последним исследованиям, могут — но очень редко и крайне медленно.

Некоторые ученые предлагают бороться с повреждениями при помощи стволовых клеток.

Как поражаются нейроны

Вариантов повреждения нейронов несколько. Однако не всегда опасно именно повреждение самой клетки. Потеря нейронных связей — это тоже очень серьезно, как и если бы клетка погибла.

Не менее опасна демиелинизация — процесс разрушения миелиновой оболочки, которая проходит вокруг нервных волокон.

Не все патологии влияют на количество нейронов, однако результат зачастую схожий. Все заболевания, которые так или иначе нарушают проводимость нервных волокон, их количество, связи между нейронами, лечатся крайне тяжело или вовсе неизлечимы. Что уж говорить о последствиях действия таких заболеваний.

Причины повреждения нервных волокон

Это заболевание развивается, когда кровеносный сосуд — в силу закупорки, поломки и других причин — не способен снабжать кровью головной мозг. Патология развивается в течение нескольких часов, а иногда и быстрее.

После перенесенного инсульта, в зависимости от его локализации, больной может испытывать проблемы с речью, зрением, слухов, движением, памятью. Оправится ли человек от инсульта или погибнет — зависит от обширности патологии.

После инсульта пациенты проходят реабилитацию, пытаясь восстановить потерянные функции. В ряде случаев они действительно полностью восстанавливаются. Ученые до сих пор выясняют причины этого явления.

Существуют мнения, что не поврежденные нейроны берут на себя функции разрушенных. Некоторые исследователи также считают, что не последнюю роль в реабилитации играет регенерация. Однако точного ответа на данный момент нет.

Это самая распространенная причина деменции — состояния, которое приводит к ухудшению умственных и коммуникативных способностей. Эта патология встречает у одного из 20 людей старше 65 и у одного из 10 людей старше 85.

Болезнь Альцгеймера приводит к постепенной гибели нейронов, особенно в областях мозга, связанных с памятью и мышлением. Такие нарушения в конечном итоге приводят к тому, что люди перестают узнавать близких, забывают, где находится их дом и теряют способность заботиться о себе.

Это заболевание влияет на движение, поражая нервы, соединяющие спинной мозг и мышцы. Патология встречается у абсолютно разных людей, в любом возрасте. Первыми симптомами могут быть невнятная речь и спотыкание.

Нервное истощение приводит к тому, что человек начинает терять контроль над своим телом, например, ему становится тяжело глотать или двигать глазами. На умственную деятельность больного все эти процессы однако не влияют.

Это очень редкое заболевание приводит к постепенному разрушению нейронов во всем головном мозге. Многие из ранних симптомов похожи на признаки болезни Альцгеймера: наблюдается потеря памяти, изменение личности.

По мере прогрессирования пациенты постепенно теряют контроль над своим разумом и телом.

Болезнь поражает нервные волокна центральной нервной системы: головной и спинной мозг. Нервы постепенно теряют способность передавать сигналы между центральной нервной системой и частями тела.

ем не менее, большинство пациентов находятся в длительном периоде ремиссии, когда заболевание не ухудшается, а общее состояние даже может улучшиться.

Симптомы включают ухудшение зрения, потерю равновесия, мышечную слабость, усталость и невнятную речь. Рассеянный склероз встречается у людей в возрасте от 18 до 40 лет, при этом у более молодых людей регистрируется чаще.

Болезнь приводит к ухудшению контроля движений головным мозгом. Этой патологией страдает один человек из 500. Большинство людей с болезнью Паркинсона старше 50 лет.

Основными симптомами являются тремор, ригидность мышц и медленные движения. Все это вызвано постепенной потерей нейронов в области мозга, контролирующей движение, а не повреждением самих мышц.

Различные повреждения головного мозга во время травм также являются достаточно распространенной причиной разрушения нейронов и связей между ними.

Частые сотрясения и травмы безусловно способны привести к снижению когнитивных способностей, памяти и других функций головного мозга. Травмы увеличивают риск развития других заболеваний, например, болезни Альцгеймера.

К сожалению, вышеперечисленные заболевания лечатся трудно, однако замедлить их развитие, а иногда и добиться ремиссии вполне возможно.

Главное — своевременно обращаться к врачу для диагностики.

Каждый теряет нервные клетки — это просто часть жизни. Самое замечательное то, что потеря некоторых клеток не вызовет каких-либо серьезных проблем. Кроме того, большинство людей не понимают, что их мозг способен восстанавливать себя и выращивать новые клетки с помощью процесса, называемого нейрогенез.

1. Список вещей, которые убивают нервные клетки
2. Травмы головы
3. Состояние здоровья
4. Наркотики
5. Экология
6. Химикаты
7. Психологические факторы
8. Прочее
9. Заключение

Список вещей, которые убивают нервные клетки

Ниже приведен обширный список вещей, которые убьют нейроны. Список сгруппирован по категориям: травма головы, состояние здоровья, наркотики, окружающая среда, химические вещества, различные и психологические причины.

Потеря нейронов не должна быть причиной для паники или стресса. Также поймите, что есть способы вырастить новые нейрвные клетки.

Сотрясение. Сотрясение мозга – это результат сильного удара по голове, который может вызвать потерю сознания. Это может убить нейроны в поврежденной области.

Ушиб мозга. Ушиб отличается от сотрясения тем, что это ушиб реальной ткани головного мозга. Подобно сотрясению, он может также привести к смерти нервных клеток.

Хедбэнгинг. Если вы сильно трясете головой под музыку, это может привести к гибели или повреждению нейронов. [R]

Болезнь Альцгеймера. Во время данной болезни бета-амилоидные бляшки (белки) убивают нейроны. [R]

Сильное обезвоживание. Мозг на 75% состоит из воды. Вот почему так важно пить воду.

Церебральная гипоксия. Возникает тогда, когда клетки вашего мозга не получают достаточно кислорода. Нейроны очень чувствительны к уровню кислорода, и если уровень кислорода понижается, то ваши нейроны начинают отмирать. [R]

Болезнь Лайма. При несвоевременном лечении данной болезни возникают следующие последствия: гибель нейронов, изменение личности, беспокойство, депрессия и неспособность сосредоточиться.

Нарколепсия. Характеризуется чрезмерной дневной сонливостью. Лица, страдающие нарколепсией, теряют нейроны, которые вырабатывают гипокретин. Последний отвечает за цикл сна и бодрствования. [R]

Апноэ во сне. Вызывает повреждение мозга из-за недостатка кислорода во время сна. Более конкретно, апноэ сна повреждает нейроны, связанные с памятью и приводит к фактической потере мозговой ткани.

Инсульт. Происходит в результате нарушения мозгового кровообращения. Во время инсульта погибает много нервных клеток. Но даже после восстановления нормального кровотока, нейроны продолжают умирать.

Амфетамин. При его употреблении выделяется слишком большое количество дофамина. Это приводит к сильной стимуляции мозга и соответствующим эффектам. При длительном употреблении амфетамина, такая сверхактивность приводит к смерти нейронов. [R]

Метамфетамин. Это производное амфетамина. Постоянное употребление вызывает изменения в мозге, подобные тем, что есть у больных Альцгеймером, а также людей, перенесших инсульт.

Антипсихотические препараты. Группа данных лекарств связана с сокращением мозга и уничтожением его некоторых нейронов. [R]

Бензодиазепины. Чаще всего их прописывают как успокаивающие или снотворные средства. Однако долгосрочное их использование ведет к нарушению когнитивных функций и гибели нейронов.

Табачные изделия. Обычно иммунные клетки атакуют нездоровые и поврежденные клетки, чтобы способствовать здоровому функционированию. Однако, табачные изделия содержат канцерогены, а они заставляют лейкоциты атаковать здоровые клетки головного мозга. [R]

Кокаин. При постоянном употреблении погибают нейроны, количество выделяемого дофамина становится меньше, нужно повышать дозировку и т.д. [R]

Ингалянты (ингаляционные наркотики). В основном используются ядовитые газы и летучие вещества (краска, клей и т.д.). Вызывает серьезные проблемы с функционированием мозга и убивает нервные клетки.

Кетамин. Длительное воздействие кетамина связано со смертью нейронов в лобной доле и нейрональной токсичностью. [R]

Оксид азота (веселящий газ). В медицине используется в анестезиологических целях. Популярен у молодежи. Оксид азота истощает уровни кислорода и препятствует усвоению витамина B12. Все это губительно для мозга.

Стероиды. Повышает уровень тестостерона. высокая концентрация которого, повреждает и выводит из строя нейроны.

Загрязнение воздуха. В больших городах в воздухе есть токсины, которые повреждают мозг и убивают нервные клетки. В таких случаях рекомендуется носить специальную маску. [R]

Отравление угарным газом. Лишает мозг кислорода и убивает нервные клетки.

Воздействие свинца. Отравление свинцом приводит к сильной депрессии и проблемам с когнитивными функциями. Такое отравление ускоряет старение мозга и убивает его нейроны.

Отравление ртутью. Повреждает нервную систему. Для попадания ртути в организм не обязательно разбивать градусник. Иногда она может попасться в рыбе.

Пестициды. Дачники используют пестициды, чтобы сохранить урожай. Отравится ими очень легко. Работа без перчаток, попадание в воду и пр. Отравление пестицидами вызывает снижение когнитивных функций, а также гибель нейронов.

Сварочные газы. Газы, выделяющиеся при сварке, содержат большое количество марганца. Именно марганец связан с повреждением головного мозга в той же области, что и больные Паркинсоном. происходит сильное снижение уровня дофамина и гибель дофаминергических нейронов. [R]

Формальдегид. Канцероген, который производится для коммерческих целей (производство стройматериалов, бытовых изделий). Сам по себе высокотоксичен, а его воздействие приводит к повреждению ЦНС.

Нейротоксин МФТП. При попадании в организм вызывает паркинсонизм и гибель дофаминергических нейронов, особенно в области черной субстанции головного мозга. К счастью, отравить мозг этим веществом сложно, потому что используется только в исследовательских целях.

Растворители. Тут все ясно: пить нельзя, вдыхать тоже. Снимаешь краску — одень маску. [R]

Шизофрения, Психоз. Вызывают значительные изменения в мозге и приводят к потере объема мозга.

Стресс. Повышает уровень кортизола и адреналина. В больших концентрациях эти гормоны нарушают функционирование мозга и убивают нервные клетки.

Недосып. Недостаток сна не только убивает клетки мозга, но и может привести к развитию других заболеваний, включая диабет. [R]

Аспартам. Распространенная пищевая добавка (искусственный подсластитель). Избыток аспартама возбуждает нейроны до чрезмерной стимуляции, что приводит к эксайтотоксичности и гибели клеток мозга. Аспартам содержит аминокислоты, которые способны преодолевать гематоэнцефалический барьер, что может привести к разрушению и повреждению нейронов.

Кортизол. Выделяется почками, во время физических и психических нагрузок (стресс). Когда кортизол попадает в мозг, он предотвращает формирование воспоминаний и в больших количествах убивает нейроны.

Химиотерапия. Приводит к быстрому отмиранию нервных клеток и продолжает убивать нейроны после. Большинство химиотерапевтических средств предназначаются для быстро делящихся клеток — чрезвычайно распространенная черта раковых клеток. Поскольку эти агенты убивают быстро делящиеся клетки, они также убивают незлокачественные клетки, которые быстро делятся — это часть их нормального повседневного функционирования. [R]

Электроконвульсивная терапия. Еще называют Электросудорожная терапия или ЭСТ. Используется для лечения тяжелых и резистентных к лечению депрессий. Происходит так: через мозг пропускают электрический ток. Цель состоит в том, чтобы помочь нормализовать деятельность в мозге человека и облегчить его депрессию. Тем не менее, во многих случаях ЭСТ приводит к повреждению головного мозга и гибели нейронов.

Свободные радикалы. Это высокореактивные формы кислорода, которые убивают клетки мозга и вызывают его повреждение.

Гелий. Нетоксичный газ, который не наносит никакого прямого вреда вашему мозгу или клеткам. Однако, если его вдыхать, то клетки мозга лишаются кислорода и гибнут.

Радиация. Она чрезвычайно эффективна для уничтожения раковых и опухолевых клеток. Однако это воздействие оказывает влияние на другие участки мозга и клетки. Хотя облучение обычно дается только один раз в день, чтобы не повредить другие части мозга, оно все равно воздействует на другие клетки мозга.

Водная интоксикация. Отравление водой. Когда человек пьет слишком много воды, это приводит к набуханию клеток мозга и повышению давления внутри черепа. В случаях крайней водной интоксикации клетки головного мозга могут погибнуть и произойдет повреждение головного мозга.

Заключение

Появляется все больше свидетельств того, что наш мозг может выращивать новые клетки посредством процесса, называемого нейрогенезом. Поэтому прочитайте эту статью и узнайте, что это такое.

Что произойдет, если мы потерям много нервных клеток?

Если вы потеряете много мозговых клеток, это может оказать немного пагубное влияние на ваше общее познание — способность думать, решать проблемы и выполнять сложные задачи. Тем не менее, большинство людей не заметят никакой разницы в их общем познании от потери нейронов.

Студент медицинского вуза, Станислав Витковский, попытался доходчиво объяснить, отчего на самом деле погибают нервные клетки и почему утверждение о том, что они не восстанавливаются, — миф.

Следует отметить тот факт, что нервные клетки гибнут постоянно: каждый день мы теряем некоторое количество нейронов, и это биологически запрограммированный процесс. Каждый нейрон состоит из аксона и большого количества дендритов, при помощи которых он связывается с другими нейронами и образует сеть.

Количество связей — показатель активности: если у какого-то нейрона их нет, значит, он не участвует в процессе обработки информации и передачи сигналов, а следовательно, просто так расходует энергию. От таких нейронов можно избавляться.

В головном мозге есть определенные зоны (субвентрикулярная зона и субгранулярная зона), в которых проходит процесс образования новых клеток — нейрогенез. Часть из них умирает, оставшиеся же образуют новые синаптические связи и включаются в общий процесс.

Сейчас этот вопрос активно изучается, чтобы можно было стимулировать нейрогенез извне, что помогло бы в лечении нейродегенеративных заболеваний.

Само понятие стресса очень расплывчатое. Для организма в принципе любое воздействие — это стресс, потому что любая информация, воспринимаемая нами, закономерно приводит к возбуждению определенных нейронов и, соответственно, к выработке нейромедиаторов, гормонов и так далее.

Гормоном стресса закономерно считается кортизол, также при стрессе повышается и уровень норадреналина и адреналина, в головном мозге увеличивается количество глутамата (активирующего медиатора) и снижается уровень ГАМК (тормозного медиатора, отвечающего в том числе и за способность головного мозга восстанавливаться до состояния покоя).

Повышение глутамата — закономерная реакция на стресс. Оно приводит нервную систему в состояние гипервозбуждения, чтобы можно было реагировать на стрессовую ситуацию как можно быстрее. Но при хроническом стрессе повышенное содержание глутамата приносит по большей части негативные последствия.

Постоянно повышенная возбужденность, снижение количества ГАМК приводит к перевозбуждению нейронов. Непосредственно от этого они не погибнут, они просто выключатся из работы и снизят свою активность.

Но хронический стресс в долгосрочной перспективе может нарушить не только механизм передачи сигнала между нейронами и биохимию нейромедиаторов, но и метаболические процессы организма. И как раз из-за этих нарушений нейроны и могут погибнуть.

При стрессе в организме нарушается обмен глюкозы, кислородный обмен, липидный обмен, повышается артериальное давление.

В конечном итоге можно сказать, что нейроны при хроническом стрессе могут погибнуть вследствие возникающего недостатка питательных веществ и витаминов, а также из-за кислородного голодания, вызванного нарушением кровоснабжения тканей головного мозга и интоксикацией различными продуктами жизнедеятельности.

Например, при стрессе повышается уровень кетоновых тел, которые, в свою очередь, весьма токсичны для организма.

Все это справедливо для действительно сильного стресса, который сохраняется на протяжении длительного времени в случае, если сам человек не пытается себе помочь.

Доктор медицинских наук В. ГРИНЕВИЧ.

Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас прочности: при эмбриогенезе образуется большой избыток нейронов. Почти 70% из них гибнут еще до рождения ребенка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни. Такая гибель клеток генетически запрограммирована. Конечно же погибают не только нейроны, но и другие клетки организма. Только все остальные ткани обладают высокой регенерационной способностью, то есть их клетки делятся, замещая погибшие. Наиболее активно процесс регенерации идет в клетках эпителия и кроветворных органах (красный костный мозг). Но есть клетки, в которых гены, отвечающие за размножение делением, заблокированы. Помимо нейронов к таким клеткам относятся клетки сердечной мышцы. Как же люди умудряются сохранить интеллект до весьма преклонных лет, если нервные клетки погибают и не обновляются?

Одно из возможных объяснений: в нервной системе одновременно "работают" не все, а только 10% нейронов. Этот факт часто приводится в популярной и даже научной литературе. Мне неоднократно приходилось обсуждать данное утверждение со своими отечественными и зарубежными коллегами. И никто из них не понимает, откуда взялась такая цифра. Любая клетка одновременно и живет и "работает". В каждом нейроне все время происходят обменные процессы, синтезируются белки, генерируются и передаются нервные импульсы. Поэтому, оставив гипотезу об "отдыхающих" нейронах, обратимся к одному из свойств нервной системы, а именно - к ее исключительной пластичности.

Смысл пластичности в том, что функции погибших нервных клеток берут на себя их оставшиеся в живых "коллеги", которые увеличиваются в размерах и формируют новые связи, компенсируя утраченные функции. Высокую, но не беспредельную эффективность подобной компенсации можно проиллюстрировать на примере болезни Паркинсона, при которой происходит постепенное отмирание нейронов. Оказывается, пока в головном мозге не погибнет около 90% нейронов, клинические симптомы заболевания (дрожание конечностей, ограничение подвижности, неустойчивая походка, слабоумие) не проявляются, то есть человек выглядит практически здоровым. Значит, одна живая нервная клетка может заменить девять погибших.

Но пластичность нервной системы - не единственный механизм, позволяющий сохранить интеллект до глубокой старости. У природы имеется и запасной вариант - возникновение новых нервных клеток в головном мозге взрослых млекопитающих, или нейрогенез.

Первое сообщение о нейрогенезе появилось в 1962 году в престижном научном журнале "Science". Статья называлась "Формируются ли новые нейроны в мозге взрослых млекопитающих?". Ее автор, профессор Жозеф Олтман из Университета Пердью (США) с помощью электрического тока разрушил одну из структур мозга крысы (латеральное коленчатое тело) и ввел туда радиоактивное вещество, проникающее во вновь возникающие клетки. Через несколько месяцев ученый обнаружил новые радиоактивные нейроны в таламусе (участок переднего мозга) и коре головного мозга. В течение последующих семи лет Олтман опубликовал еще несколько работ, доказывающих существование нейрогенеза в мозге взрослых млекопитающих. Однако тогда, в 1960-е годы, его работы вызывали у нейробиологов лишь скепсис, их развития не последовало.

И только спустя двадцать лет нейрогенез был вновь "открыт", но уже в головном мозге птиц. Многие исследователи певчих птиц обращали внимание на то, что в течение каждого брачного сезона самец канарейки Serinus canaria исполняет песню с новыми "коленами". Причем новые трели он не перенимает у собратьев, поскольку песни обновлялись и в условиях изоляции. Ученые стали детально изучать главный вокальный центр птиц, расположенный в специальном отделе головного мозга, и обнаружили, что в конце брачного сезона (у канареек он приходится на август и январь) значительная часть нейронов вокального центра погибала, - вероятно, из-за избыточной функциональной нагрузки. В середине 1980-х годов профессору Фернандо Ноттебуму из Рокфеллеровского университета (США) удалось показать, что у взрослых самцов канареек процесс нейрогенеза происходит в вокальном центре постоянно, но количество образующихся нейронов подвержено сезонным колебаниям. Пик нейрогенеза у канареек приходится на октябрь и март, то есть через два месяца после брачных сезонов. Вот почему "фонотека" песен самца канарейки регулярно обновляется.

В конце 1980-х годов нейрогенез был также обнаружен у взрослых амфибий в лаборатории ленинградского ученого профессора А. Л. Поленова.

Откуда берутся новые нейроны, если нервные клетки не делятся? Источником новых нейронов и у птиц, и у амфибий оказались нейрональные стволовые клетки стенки желудочков мозга. Во время развития зародыша именно из этих клеток образуются клетки нервной системы: нейроны и клетки глии. Но не все стволовые клетки превращаются в клетки нервной системы - часть из них "затаивается" и ждет своего часа.

Как было показано, новые нейроны появляются из стволовых клеток взрослого организма и у низших позвоночных. Однако потребовалось почти пятнадцать лет, чтобы доказать, что аналогичный процесс происходит и в нервной системе млекопитающих.

Развитие нейробиологии в начале 1990-х годов привело к обнаружению "новорожденных" нейронов в головном мозге взрослых крыс и мышей. Их находили большей частью в эволюционно древних отделах головного мозга: обонятельных луковицах и коре гиппокампа, которые отвечают главным образом за эмоциональное поведение, реакцию на стресс и регуляцию половых функций млекопитающих.

Так же, как у птиц и низших позвоночных, у млекопитающих нейрональные стволовые клетки располагаются поблизости от боковых желудочков мозга. Их перерождение в нейроны идет очень интенсивно. У взрослых крыс за месяц из стволовых клеток образуется около 250 000 нейронов, замещая 3% всех нейронов гиппокампа. Продолжительность жизни таких нейронов очень высока - до 112 дней. Стволовые нейрональные клетки преодолевают длинный путь (около 2 см). Они также способны мигрировать в обонятельную луковицу, превращаясь там в нейроны.

Обонятельные луковицы головного мозга млекопитающих отвечают за восприятие и первичную обработку различных запахов, включая и распознавание феромонов - веществ, которые по своему химическому составу близки к половым гормонам. Сексуальное поведение у грызунов регулируется в первую очередь выработкой феромонов. Гиппокамп же расположен под полушариями мозга. Функции этой сложноорганизованной структуры связаны с формированием краткосрочной памяти, реализацией некоторых эмоций и участием в формировании полового поведения. Наличие у крыс постоянного нейрогенеза в обонятельной луковице и гиппокампе объясняется тем, что у грызунов эти структуры несут основную функциональную нагрузку. Поэтому нервные клетки в них часто гибнут, а значит, их необходимо обновлять.

Для того чтобы понять, какие условия влияют на нейрогенез в гиппокампе и обонятельной луковице, профессор Гейдж из Университета Салка (США) построил миниатюрный город. Мыши там играли, занимались физкультурой, отыскивали выходы из лабиринтов. Оказалось, что у "городских" мышей новые нейроны возникали в гораздо большем количестве, чем у их пассивных сородичей, погрязших в рутинной жизни в виварии.

Cтволовые клетки можно извлечь из мозга и пересадить в другой участок нервной системы, где они превратятся в нейроны. Профессор Гейдж с коллегами провел несколько подобных экспериментов, наиболее впечатляющим среди которых был следующий. Участок мозговой ткани, содержащий стволовые клетки, пересадили в разрушенную сетчатку глаза крысы. (Светочувствительная внутренняя стенка глаза имеет "нервное" происхождение: состоит из видоизмененных нейронов - палочек и колбочек. Когда светочувствительный слой разрушается, наступает слепота.) Пересаженные стволовые клетки мозга превратились в нейроны сетчатки, их отростки достигли зрительного нерва, и крыса прозрела! Причем при пересадке стволовых клеток мозга в неповрежденный глаз никаких превращений с ними не происходило . Вероятно, при повреждении сетчатки глаза вырабатываются какие-то вещества (например, так называемые факторы роста), которые стимулируют нейрогенез. Однако точный механизм этого явления до сих пор не ясен.

Перед учеными встала задача показать, что нейрогенез идет не только у грызунов, но и у человека. Для этого исследователи под руководством профессора Гейджа недавно выполнили сенсационную работу. В одной из американских онкологических клиник группа больных, имеющих неизлечимые злокачественные новообразования, принимала химиотерапевтический препарат бромдиоксиуридин. У этого вещества есть важное свойство - способность накапливаться в делящихся клетках различных органов и тканей. Бромдиоксиуридин включается в ДНК материнской клетки и сохраняется в дочерних клетках после деления материнской. Патологоанатомическое исследование показало, что нейроны, содержащие бромдиоксиуридин, обнаруживаются практически во всех отделах мозга, включая кору больших полушарий. Значит, эти нейроны были новыми клетками, возникшими при делении стволовых клеток. Находка безоговорочно подтвердила, что процесс нейрогенеза происходит и у взрослых людей. Но если у грызунов нейрогенез идет только в гиппокампе, то у человека, вероятно, он может захватывать более обширные зоны головного мозга, включая кору больших полушарий. Недавно проведенные исследования показали, что новые нейроны во взрослом мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых, но из стволовых клеток крови. Открытие этого феномена вызвало в научном мире эйфорию. Однако публикация в журнале "Nature" за октябрь 2003 года во многом остудила восторженные умы. Оказалось, что стволовые клетки крови действительно проникают в мозг, но они не превращаются в нейроны, а сливаются с ними, образуя двуядерные клетки. Затем "старое" ядро нейрона разрушается, а его замещает "новое" ядро стволовой клетки крови. В организме крысы стволовые клетки крови в основном сливаются с гигантскими клетками мозжечка - клетками Пуркинье, правда, происходит это довольно редко: во всем мозжечке можно обнаружить лишь несколько слившихся клеток. Более интенсивное слияние нейронов происходит в печени и сердечной мышце. Пока совершенно непонятно, какой в этом физиологический смысл. Одна из гипотез заключается в том, что стволовые клетки крови несут с собой новый генетический материал, который, попадая в "старую" клетку мозжечка, продлевает ей жизнь.

Итак, новые нейроны могут возникать из стволовых клеток даже в мозге взрослого человека. Этот феномен уже достаточно широко применяется для лечения различных нейродегенеративных заболеваний (заболеваний, сопровождающихся гибелью нейронов головного мозга). Препараты стволовых клеток для трансплантации получают двумя способами. Первый - это использование нейрональных стволовых клеток, которые и у эмбриона, и у взрослого человека располагаются вокруг желудочков головного мозга. Второй подход - использование эмбриональных стволовых клеток. Эти клетки располагаются во внутренней клеточной массе на ранней стадии формирования зародыша. Они способны превращаться практически в любые клетки организма. Наибольшая сложность в работе с эмбриональными клетками - заставить их трансформироваться в нейроны. Новые технологии позволяют сделать это.

В некоторых лечебных учреждениях в США уже сформированы "библиотеки" нейрональных стволовых клеток, полученных из зародышевой ткани, и проводятся их пересадки пациентам. Первые попытки трансплантации дают положительные результаты, хотя на сегодняшний день врачи не могут разрешить основную проблему подобных пересадок: безудержное размножение стволовых клеток в 30-40% случаев приводит к образованию злокачественных опухолей. Пока не найдено подхода к предотвращению подобного побочного эффекта. Но, несмотря на это, трансплантация стволовых клеток, несомненно, будет одним из главных подходов в терапии таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона, ставших бичом развитых стран.

"Наука и жизнь" о стволовых клетках:

Белоконева О., канд. хим. наук. Запрет для нервных клеток. - 2001, № 8.

Белоконева О., канд. хим. наук. Праматерь всех клеток. - 2001, № 10.

Смирнов В., акад. РАМН, член-корр. РАН. Восстановительная терапия будущего. - 2001, № 8.