Нейрогенез в центральной нервной системе

Нейрогенез – это процесс создания новых клеток в мозгу (нейронов).

Давайте подробнее рассмотрим, что такое нейрогенез? Как и где он происходит?

1. Что такое нейрогенез?
2. Как работает нейрогенез у взрослых
3. Как увеличить нейрогенез?
4. Здоровый образ жизни
5. Правильное питание
6. Ноотропы
7. Ноотропы, которые усиливают нейрогенез
8. Заключение

Что такое нейрогенез?

Как мы уже сказали выше, нейрогенез – это создание новых свежих нейронов.

Прежде чем нейрон станет нейроном, это всего лишь стволовая клетка. По сути, стволовые клетки представляют собой неопределенный шаблон, который может быть дифференцирован (преобразован) в специальный тип клетки, например, эритроциты, нейроны и т.д.

На эмбриональных стадиях стволовые клетки быстро развиваются во все типы клеток в соответствии с растущими потребностями эмбриона. Однако эмбриональные стволовые клетки отличаются от взрослых стволовых клеток. Вместо этого стволовые клетки взрослых людей развиваются в зависимости от того, где они находятся. Таким образом, нервные стволовые клетки локализуются вблизи нервных тканей.

Но, на данный момент, стало известно, что и взрослые стволовые клетки могут создавать новые нейроны. Из-за трудностей организма в восстановлении поврежденных нейронов, ученые полагали, что нейрогенез происходит только на ранних стадиях развития. Тем не менее, наука уже доказала обратное: Нейрогенез может встречаться у взрослых. Да, это нелегко. Но это случается.

Как работает нейрогенез у взрослых

Точные причины возникновения нейрогенеза у взрослых остаются неизвестными.

В зависимости от того, где происходит нейрогенез в мозгу и в целом в нервной системе, его биоэффекты различаются. Например, выращивание новых клеток мозга в гиппокампе напрямую улучшает память и обучение.

Нейрогенез в другой части мозга, стриатум (полосатое тело), связан с улучшением моторики, когнитивной гибкости (например, многозадачность) и мотивационной стимуляции, связанной с путями вознаграждения мозга.

В целом, нейрогенез играет важную роль не только в когнитивном восстановлении, но и в общем здоровье и долголетии мозга.

В условиях нарушения нейрогенеза происходит противоположный процесс: нейродегенерация. Это постепенное снижение когнитивных функций и производительности часто приводит к возрастным интеллектуальным проблемам.

Как увеличить нейрогенез?

Мы уже поняли, что нейрогенез очень важен для психического здоровья и помогает сохранять когнитивные способности по мере старения.

По статистике, мозг восстанавливает около 700 нейронов в день. Это не мало, но и не много. А ускорить это процесс можно следующими способами:

1. Здоровый образ жизни.
2. Правильное питание.
3. Ноотропы.

Аэробные упражнения вырабатывают нейротрофины, которые являются своего рода удобрением для мозга. Они также способствуют появлению новых синапсов и делают клеточные мембраны мозга более эластичными. Улучшается приток полезных веществ и мозг становится здоровее. Еще бег стимулирует область вознаграждения, что также повышает нейрогенез. [R]

Изучая что-то новое, вы заставляете свой мозг создавать новые нейронные связи, а со временем, непрерывный процесс обучения укрепляет связь между новой информацией и уже известными вам вещами. Новые знания укрепляют сеть связей между нейронами и облегчают их общение, стимулируя рост и облегчая использование уже функционирующих клеток мозга. [R]

Сон — это лучшее время для выздоровления и восстановления организма. Кратковременное лишение сна (менее одного дня) мало влияет на нейрогенез. Однако, хроническое недосыпание может снизить нейрогенез за счет повышения уровня гормонов стресса (кортизола). Здоровый сон снижает уровень кортизола и увеличивает нейрогенез. [R]

Секс помогает стимулировать естественную выработку эндорфинов — хороших гормонов, которые помогают регулировать наше восприятие удовольствия, настроения и комфорта. Поддержание оптимальной выработки эндорфинов позволяет поддерживать работу мозга на должном уровне. Это помогает ему больше сосредоточиться на производстве новых клеток мозга. [R]

Сократите количество алкоголя

Этанол — более известный как алкоголь — является серьезным вредным веществом для людей, пытающихся поддерживать хорошее психическое здоровье. Он не только токсичен для организма, но и препятствует формированию новых воспоминаний, развитию новых связей в нашей нейронной сети, а также замедляет рост новых нейронов. [R]

Флавоноиды защищают мозг

Флавоноиды — это группа химических соединений, которые содержатся в большинстве фруктов и овощей. Они выступают в качестве антиоксидантов и помогают защитить мозг от окислительного повреждения. Также, флавоноиды улучшают мозговое кровообращение и настроение. Больше всего флавоноидов содержится в чернике, зеленом чае, облепихе и темном шоколаде. [R, R]

Рыбий жир содержит две омега-3 жирные кислоты: ДКГ и ЭПК. Докозагексаеновая и Эйкозапентаеновая кислоты — это полиненасыщенные жирные кислоты, которые содержатся в центральной нервной системе организма. Их добавление в рацион связано с целой массой нейропротекторных и когнитивных преимуществ, а также усилением нейрогенеза. [R]

Кто бы мог подумать, что подсчет калорий повлияет на ваш мозг так же сильно, как на потерю жира? Снижение калорийности вызывает относительное увеличение количества нейрогенных гормонов гиппокампа, что, в свою очередь, улучшает количество появляющихся на свет новых нейронов благодаря нейрогенному транскрипционному фактору. [R]

Среди ноотропных препаратов, которые усиливают нейрогенез, можно выделить три большие группы:

Некоторые ноотропы выполняют роль нейрорегенераторов и нейропротекторов, усиливая и защищая различные механизмы, связанные с развитием, поддержанием и восстановлением нейронов. Таким образом, добавление ноотропов для нейрогенеза может улучшить поврежденное сознание, а также потенциально защитить когнитивные способности от последующих повреждений.

Ресвератрол и Птеростильбен. Они увеличивают ангиогенез (образование новых кровеносных сосудов) и уровни факторов роста, которые связаны с нейрогенезом. Эти изменения приводят к улучшению обучения и памяти. [R]

Фосфатидилхолин. Это липид, который является ключевым компонентом клеточных мембран. Он помогает восстанавливать поврежденные клетки и предотвращает снижение нейрогенеза. [R]

Куркумин. Долгосрочное использование куркумина усиливает нейрогенез и предотвращает снижение BDNF в гиппокампе при хроническом стрессе. Также он увеличивает количество нервных клеток в гиппокампе. [R]

Пирацетам, ноопепт, NSI-189. Они повышают уровни BDNF и NGF, улучшают когнитивные функции и подымают настроение. [R, R]

Прегненолон. Он увеличивает количество новых нейронов в гиппокампе крыс и предотвращает снижение нейрогенеза гиппокампа от кортикостерона, гормона стресса. [R]

Уридин. Это важный компонент материнского молока, который способствует генерации новых синапсов у детей. Он также приводит к росту существующих нейронов за счет увеличения NGF. [R, R]

Ашваганда. Она предотвращает потерю нейронов, вызванную бета-амилоидными бляшками в гиппокампе и коре головного мозга. Ашваганда также защищает мозг мышей с диабетом, поврежденных диетой с высоким содержанием жиров. [R, R]

Готу Кола. Азиатская кислота (соединение в Готу Коле) усиливает нейрогенез в гиппокампе. Она обращает вспять нарушения нейрогенеза и памяти гиппокампа, вызванные вальпроевой кислотой (используемой при эпилепсии). [R]

СИОЗС (антидепрессанты). Было показано, что селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС), такие как флуоксетин и сертралин, усиливают нейрогенез. [R]

Гриб Львиная Грива. Он повышает фактор роста нервов (NGF) и улучшает контроль миелиновых оболочек вокруг нервных клеток. [R]

Заключение

Лишь недавно нейрофизиологи начали серьезно относиться к нейрогенезу у взрослых. С 1998 года, когда было проведено исследование, подтвердившее способность взрослых людей регенерировать клетки мозга, каждый год появляются новые, революционные открытия в области нейрогенеза.

И с этими новыми, революционными открытиями появляются новые, перспективные ноотропные соединения, которые усиливают естественные процессы мозгового строительства с помощью умной, питательной для мозга биоактивности.

В заключение следует отметить, что правильные ноотропы, в дополнение к общему здоровому образу жизни мозга (с аэробикой), помогают вам вырастить новые клетки мозга, одновременно поддерживая здоровье и когнитивные способности мозга.

Нейрогенез – это процесс образования нейронов. Функционирует он примерно также, как и образование кровяных тел: есть пул клеток предшественников нейронов, происходит их пролиферация, далее происходит их развитие и дифференцировка, а кончается все это образованием нового нейрона, интегрированного в нейрональную сеть. Понятное дело, что этот процесс наиболее активен во время пренатального развития, но все же некоторая его активность наблюдается и у взрослых. В данной статье речь пойдет именно про нейрогенез у взрослых, эмбрионального же развития касаться в основном не будем.

Нейрогенез у взрослых организмов был обнаружен сравнительно недавно (только в последние десятилетия), в основном благодаря развитию иммуногистохимических методов и конфокальной микроскопии. Сначала выявили постнатальный нейрогенез у птиц, затем у млекопитающих и только потом уже у человека [1].

Иммуногистохимическое исследование – метод микроскопического исследования тканей, обеспечивающий наиболее специфическое выявление в них искомых веществ и основанный на обработке срезов маркированными специфическими антителами к выявляемому веществу, которое в данной ситуации служит антигеном. Метод бывает прямой и непрямой. Прямой основан на реакции специфического связывания марированных антител непосредственно с антигеном. При непрямом сначала с антигеном связываются антитела, а уже потом с антителами марикрованные антитела.

Конфокальная микроскопия – разновидность световой оптической микроскопии, обладающей значительным контрастом и пространственным разрешением по сравнению с классической световой микроскопией. По сути, такой эффект достигается за счет контролируемого ограничения глубины фокуса оптической системы (Схема 1).

Схема 1

Но что же все искали в клетках, участвующих в нейрогенезе? А искать нужно белок даблкортин (DCX). Этот белок ассоциирован с микротрубочками и экспрессируется практически всеми незрелыми нейронами. Нейрональные клетки-предшественники начинают производить DCX вскоре после входа в клеточный цикл с затуханием экспрессии через 2-3 недели, ко времени окончательного превращения в развитые нейроны.

Имеется также еще один способ изучения нейрогенеза. Заключается он в использовании бромдезоксиуридина (BrdU). Он является синтетическим нуклеозидом, аналогом тимидина, используемым для выявления пролиферирующих клеток в живых тканях, а также для изучения репликации ДНК. Бромдезоксиуридин способен заменять тимидин в процессе репликации ДНК, встраиваясь в новую ДНК. Иммуногистохимическое окрашивание с антителами к бромдезоксиуридину позволяют обнаружить включённый модифицированный нуклеозид, тем самым выявляя пролиферирующие клетки [2,3,4].

Но где же находятся эти пулы стволовых клеток? Есть два основных места: субгранулярная зона зубчатой извилины гиппокампа и субвентрикулярная зона.

Субгранулярная зона зубчатой извилины гиппокампа

Субвентрикулярная зона

Субвентрикулярная зона – это область первичной миграции нейро- и глиобластов из вентрикулярной герминативной зоны. Субвентрикулярная зона простирается вдоль большей части латерально расположенной внутренней поверхности боковых желудочков мозга. Наряду с субгранулярнойзонойзубчатой извилины гиппокампа, субвентрикулярная зона является источником новых нейронов на протяжении всей взрослой жизни организма (Рис. 1).

Рис. 1

Выделяется 4 типа клеток субвентрикулярной зоны:

1) Реснитчатые эпендимоциты типа E
2) Пролиферирующие нейробласты типа А
3) Медленно пролиферирующие клетки типа B
4)Активно пролиферирующие клетки типа С

Реснитчатые эпендимоциты типа Е обращены в полость желудочка и стимулируют циркуляцию цереброспинальной жидкости. Пролиферирующие нейробласты типа А объединяются в цепочки и мигрируют по направлению в обонятельной луковице. Медленно пролиферирующие клетки типа B образуют глиальные трубки, внутри которых происходит миграция нейробластов типа А. Активно пролифирующие клетки типа С образуют скопления между цепочками клеток А [6].

Ростральный миграционный тракт – это путь по которому нейробласты мигрируют из субвентрикулярной зоны в обонятельную луковицу. Зарождение новых клеток в субвентрикулярной зоне и их миграция по ростральному миграционному потоку происходит на всем протяжении взрослой жизни организма. Группы нейробластов мигрируют цепочками, продвигаясь по глиальным трубкам, образованным астроцитарными клетками и их отростками.Лишь достигнув середины обонятельной луковицы, цепочки новорожденных нейронов распадаются и клетки начинают радиальную миграцию. Так они достигают верхних клеточных слоев, где происходит их окончательная дифференциация. Рассеивание цепочек нейробластов инициируется протеинами рилином и тенасцином, а сам процесс радиальной миграции зависит от наличия тенасцина-R. Большое количество новых нейронов отмирает вскоре после окончания миграции. В долгосрочной перспективе, около 50 % оставшихся клеток также отмирают, даже после успешного приживления в гранулярном и перигломерулярном слоях и установления связей с другими клетками [7].

Функциональное значение нейрогенеза – это все еще дискутабельный вопрос, вдруг он является просто сбоем механизма эмбрионального развития? Но все же считается (и волне обосновано), что нейрогенез способствует пластичности биологических нейронных сетей. Например, молодые гранулярные клетки в зубчатой извилине имеют более низкий порог долговременной потенциации, чем старые клетки [8].

Но что же регулирует процесс нейрогенеза у взрослых? Почему у нас нет бесконечно делящихся нейронов и наш мозг не разрастается до того, что перекрывает все пути циркуляции ликвора? Факторы ответственные за этот процесс весьма многочислены, вот лишь некоторые из них: гормоны, факторы роста, различные нейротрансмиттеры, цитокины, электрофизиологическая активность. Ниже мы рассмотрим эти процессы чуть болеее подробно.

С помощью различных манипуляций с дофамином учёным удалось влиять на интенсивность нейрогенеза. Что касается участия серотонина в нейрогенезе взрослого мозга, установлено его потенцирующее влияние на образование и трансформацию нейробластов в субвентрикулярной зоне гиппокампа. Активация 5-НТ2С рецепторов в регионе сосудистого сплетения вдвое увеличивает пролиферацию прогениторов в субвентрикулярной зоне, тогда как блокада 5-НТ2А рецепторов ведет к аналогичному снижению числа пролиферирующих клеток в субгранулярной зоне гиппокампа. Более того, систематическое введение ингибиторов синтазы оксида азота увеличивает пролиферацию в субвентрикулярной зоне, но не в зубчатой извилине гиппокампа. ГАМК также усиливает нейрогенез, причём некоторые из его эффектов реализуются через белок CREB. Действие же глутама двояко (он может как снижать, так и повышать пролиферацию и дифференцировку) и зависит от рецептора, с которым он связывается. Наконец можно обрадовать и тех, кто ищет паралели с болезнью Альцгеймера – ацетилхолин. Нарушение холинэергической иннервации снижает число образующихся нейронов, а усиление – наоборот.

Также не следует забывать о нейротрофинах. Нейротрофины – семейство крупных полипептидов, которые регулируют выживание, развитие и согласованную функцию нейронов. Секретируемые нейрональными и васкулярными клетками нейротрофины выполняют сигнальную миссию в большом спектре физиологических процессов. Эффекты нейротрофинов осуществляются при их взаимодействии с тирозинкиназными рецепторами. Принципиально и то, что после соединения рецептора с лигандом запускается каскад сигнальных реакций, специфичных для этого контакта. Нейротрофины активируют тирозинкиназные рецепторы семейства Trk – trk-A, trk-B, trk-C.

Поскольку нейральные стволовые клетки способны дифференцироваться в различные типы – нейроны, олигодендроциты и глиальные клетки, вектор их трансформации, по-видимому, определяется специфическими путями сигнального контроля. Регуляция таких каскадных реакций зависит от ростовых и нейротрофических факторов. Выделяют основные соединения, которые играют роль в трансформации НСК: (1) нейротрофический фактор мозга (BDNF); (2) тромбоцитарный и эпидермальный факторы роста (PDGF/EGF); (3) трансформирующий ростовой фактор (TGF-beta1) и костный морфогенный белок (BMP); (4) группа, включающая интерлейкин-6 (IL-6), ингибирующий фактор лейкемии (LIF), реснитчатый нейротрофический фактор (CNTF). Эти вещества рассматриваются как лиганды, которые после соединения с рецептором индуцируют специфические сигнальные процессы. В результате экспрессируется активность внутриклеточных мессенджеров и далее – селективная активация транскрипторных факторов, в соответствии с функциональным назначением сигнала.

Реализация любых эффектов нейротрофинов осуществляется при участии тирозинкиназных рецепторов с последующим включением трансдукторных реакций. Активация тирозинкиназных рецепторов стимулирует многовариантный каскад реакций, ведущих к образованию продуктов с последовательной экспрессией (фосфорилированием) новых белков. Результатом этих процессов оказывается рилизинг Са++ в цитоплазме нейрона, торможение апоптоза и стимулирование выживания клеток. Далее, результатом трансдукторных реакций является перенос сигнала в ядро нейрона и стимуляция транскрипторных процессов, реализуемых на уровне ДНК, осуществляющих синтез продуктов, необходимых для функции клеток.

Подготовил: Коровин А.С.

Источники:

2 – Wilson G. D. et al. Measurement of cell kinetics in human tumours in vivo using bromodeoxyuridine incorporation and flow cytometry //British journal of cancer. — 1988.

3 – Gratzner H. G. Monoclonal antibody to 5-bromo-and 5-iododeoxyuridine: a new reagent for detection of DNA replication //Science. — 1982

4 – Ikushima T., Wolff S. Sister chromatid exchanges induced by light flashes to 5-bromodeoxyuridine-and 5-iododeoxyuridine substituted Chinese hamster chromosomes //Experimental cell research.

5 – Oomen C. A., Girardi C. E., Cahyadi R., Verbeek E. C., Krugers H., Joëls M., Lucassen P. J. Opposite effects of early maternal deprivation on neurogenesis in male versus female rats. (англ.) // Public Library of Science ONE. — 2009. — Vol. 4, no. 1. — P. e3675. — DOI:10.1371/journal.pone.0003675.

6 – Abrous DN, Koehl M, Le Moal M. (2005) Adult neurogenesis: from precursors to network and physiology.

В мозге взрослого человека содержится порядка 86 миллиардов нервных клеток (или нейронов). На протяжении жизни мы в силу различных причин постепенно теряем нейроны (ученые говорят о том, что процесс гибели нервных клеток запускается к 20 – 25 годам, тогда как после 40 лет набирает достаточно высокие обороты) .

Именно нейроны крайне важны для обучения, мыслительных процессов, объема и качества памяти, настроения и положительных эмоций.

Генерируя нервные клетки самостоятельно, можно не только продлить молодость, но и предупредить тяжелые последствия нейродегенеративных заболеваний: болезни Паркинсона, Альцгеймера, Гентингтона, рассеянного склероза, при которых поражается нервная система, развиваются когнитивные и поведенческие отклонения.

Новые нейроны необходимы и здоровым людям, которые путем стимулирования нейрогенеза могут значительно улучшить состояние своего организма, освоить больший объем информации и предупредить проблемы с памятью в пожилом возрасте!

Долгие годы нейробиологи давали отрицательный ответ на этот вопрос: нервные клетки не восстанавливаются.

Но исследования последних лет позволяют говорить о том, что в мозге взрослого человека (если быть точными, то в гиппокампе) образуются новые нейроны. Явление это получило название нейрогенез.

Так, шведский исследователь и врач-невролог Йонас Фризен из Каролинского института подсчитал, что ежедневно в гиппокампе (серой массе в центре мозга, отвечающей за память, эмоции и обучение) производится порядка 700 новых нейронов.

Простая математика: 700*365=255 500 нейронов в год. Маловато, не правда ли? Особенно по сравнению с 86 миллиардами!

Но и это еще не все! Нейробиолог Сандрин Тюре утверждает, что за 50 лет жизни все имеющиеся у нас с рождения нервные клетки заменяются на нейроны, образованные во взрослом мозге.

И вновь прибегнем к математическим расчетам:

1. 50*365=18 250 (дней).
2. 18 250*700=12 775 000 (нейронов).

Вопрос: куда делись 86 миллиардов нейронов?

Несмотря на спорность теорий относительно количественного образования новых нейронов в гиппокампе, нельзя исключать тот факт, что создание каждой новой нервной клетки крайне важно, поскольку прекращение нейрогенеза приводит к угнетению психологического состояния человека, а это чревато депрессией и даже психозом.

К тому же дополнительные нейроны, независимо от их количества, упрочняют связи между нервными клетками, тем самым повышая способность мозга не только обрабатывать, но и хранить информацию.

Интересно и то, что даже поврежденный мозг может производить нейроны, причем в усиленном режиме. К такому выводу пришли ученые из Новозеландского университета Окленда, исследовавшие людей с болезнью Хантингтона, для которой характерны снижение умственных способностей и нарушение координации движений.

В ходе исследования было выявлено, что генерирование новых нейронов происходило максимально интенсивно именно в наиболее пораженных тканях. К огромному сожалению, количества образованных новых нервных клеток недостаточно, чтобы приостановить или вылечить заболевание.

НО! Зная условия и факторы, управляющие нейрогенезом и стимулирующие этот процесс, ученые рассчитывают найти методы, помогающие восстановить больной либо поврежденный мозг!

Ученые-нейробиологи со всего мира активно занимаются исследованием нейронов, полученных из эмбриональных стволовых клеток человека.

Однако нейробиолог Сандрин Тюре говорит о том, что мы можем сами способствовать генерации новых нейронов и самовосстановлению нервной системы.

1. Обучение

• Ежедневно читайте, поскольку в процессе чтения задействованы все виды умственной деятельности. При прочтении книги мы размышляем, ищем причинно-следственные связи, включаем воображение.
• Изучайте иностранные языки: доказано, что полиглоты намного реже страдают старческим слабоумием, а при болезни Альцгеймера симптоматика у них развивается на 5 лет позже.
• Научитесь играть на каком-либо музыкальном инструменте: моторика тесно связана с работой головного мозга, она стимулирует его активность и повышает нейрогенез.
• Путешествуйте и знакомьтесь с новыми людьми, открывайте для себя новые грани и возможности.
• Освойте мнемотехнику, представляющую собой совокупность приемов, позволяющих легче запоминать достаточно большие объемы информации. Такая тренировка мозга усилит нейрогенез.

2. Бег

В ходе исследований, проведенных Сандрин Тюре, было выявлено, что в гиппокампе мыши, в клетке которой отсутствовало колесо, образовалось намного меньше новых нейронов по сравнению с мышью, чья клетка была оборудована таким беговым приспособлением.

Можно говорить и о том, что умеренная физическая активность в целом также способствует нейрогенезу, поскольку в ходе занятий спортом уменьшается уровень кортизола (гормона стресса) и повышается уровень тестостерона.

3. Сексуальная активность

Результаты экспериментов, проведенных на крысах, показали, что феромоны самцов активировали систему вознаграждения самок, вследствие чего активизировался и нейрогенез. Однако подтвердить экспериментально подобное воздействие на людях нельзя, поэтому со 100-процентной уверенностью говорить о подобной взаимосвязи не представляется возможным.

К тому же секс снижает уровень стресса (последний в свою очередь уменьшает образование новых нейронов). Не говоря уже о том, что во время полового акта повышается уровень серотонина и окситоцина – нейромедиаторов, стимулирующих нейрогенез.

4. Питание

Для стимулирования нейрогенеза придерживайтесь следующих правил:

• Увеличьте время между приемами пищи.
• Обогатите рацион продуктами, содержащими флавоноиды, включив в него чернику, горький шоколад, лук, чеснок, шпинат, цитрусовые, клубнику, грецкие орехи.
• Регулярно употребляйте рыбу, содержащую жирные кислоты Омега-3: лосось, палтус, сардины, жирную сельдь, скумбрию, тунца.
• Обращайте внимание на текстуру употребляемой пищи: японскими учеными было доказано, что мягкая пища замедляет нейрогенез, тогда как твердая и требующая тщательного пережевывания, напротив, активизирует.

5. Солнце

Пятнадцатиминутных ежедневных солнечных ванн достаточно для получения организмом необходимого количества витамина D, который влияет на выработку серотонина, положительно воздействующего на образование новых нейронов.

1. Возраст

С возрастом по физиологическим причинам происходит замедление темпов нейрогенеза.

2. Загрязненный воздух

Мозгу для полноценной работы необходим кислород. Если мы длительное время вдыхаем выхлопные газы и промышленную пыль, мозг испытывает кислородное голодание, в нем происходят изменения, препятствующие нейрогенезу.

3. Алкоголь

Этанол повреждает мозговые клетки, тем самым провоцируя нарушения в работе мозга и ослабляя процесс образования новых нервных клеток.

Но есть и хорошая новость: доказано, что употребление красного вина, в котором содержится резвератрол, помогает выжить новым нейронам. Поэтому во время застолий отдавайте предпочтение хорошему красному вину, помня при этом о чувстве меры.

4. Курение и наркотики

Комментарии излишни. Поэтому сразу перейдем к следующему пункту.

5. Недосыпание

Во время сна наш организм не только отдыхает, а и восстанавливается. Недостаток сна нарушает гормональный фон, снижает умственную активность и замедляет нейрогенез.

6. Стресс

Стресс (особенно хронический) замедляет процесс нейрогенеза и негативно влияет на выживаемость новых нейронов.

7. Депрессия

Опытным путем было выявлено, что многие препараты, назначаемые в течение нескольких месяцев при депрессии, стимулируют нейрогенез у грызунов. Кроме того, при блокировании у мышей нейрогенеза уменьшалась эффективность антидепрессантов. На основе этого было сделано предположение о том, что депрессия может быть спровоцирована, в том числе и замедлением нейрогенеза.

Согласно результатам клинических исследований с использованием методик визуализации, было установлено, что у пациентов, страдающих хронической депрессией, гиппокамп меньше по сравнению со здоровыми людьми.

8. Препараты

Нейрогенез может существенно замедлиться или вовсе прекратиться вследствие приема противораковых лекарств, что Сандрин Тюре связала с депрессией, развивающейся после лечения онкологии. Ее вывод был основан на том, что после восстановления нейрогенеза депрессия у онкобольных проходила.

9. Нерациональное питание

Жирная и калорийная пища, обогащенная насыщенными жирами, замедляет процесс образования новых нейронов.

Вывод таков: мы не в силах глобально повлиять на нейрогенез, но можем самостоятельно стимулировать этот процесс, придерживаясь несложных рекомендаций, приведенных выше.

Многие нейробиологи и другие ученые в течении многих десятилетий верили и доказывали, что нервные клетки (нейроны) не способны к регенерации (восстановлению), что число нейронов у взрослого человека это постоянная величина и в течении жизни их становится только меньше, а так называемое восстановление нервных клеток является лишь процессом возникновения новых связей в оставшихся нейронах. Еще Хебб в 1949 году утверждал, что гибкость нервной системы возможна лишь за счет развития новых синапсов, без образования новых нейронов. Т.е. понятие пластичности мозга в связи с запоминаниями, обучением и другими возможностями взрослого человека укладывалось в указанную выше теорию. Все исследования заключались в изучении изменений в рецепторах нейромедиатора и количестве синапсов.

Первые открытия в области образования новых нейронов начались в 1960 году. Недавно проведенные исследования показали, что в течении всей жизни у человека происходит процесс деления нервных стволовых клеток как минимум в двух областях мозга: в зубчатой извилине гиппокампа, которая имеет важное значение в процессах обучения и памяти, а также в субвентрикулярной зоне мозга передних боковых желудочков, на месте происхождения нейронов обонятельных луковиц. До настоящего времени роль нервных стволовых клеток не изучена точно, но считается, что данные клетки связаны с обучением, настроением и ассоциациями сенсорной информации. Открытие данных клеток обеспечит важную теоретическую базу в области изучения процессов, которые контролируют пластичность мозга.

Образование новых нейронов в мозге взрослого человека процесс довольно недавно признанный, так как научное сообщество до недавнего времени считало, что количество нейронов в мозге взрослого человека постоянная величина. Изначально нейрогенез был открыт у певчих птиц, а затем у млекопитающих и, согласно имеющейся на данный момент гипотезе в зубчатой извилине гиппокампа и в субвентрикулярной зоне существует так называемое микроокружение, которое способствует делению клеток предшественников нейронов, такие клетки имеют название нейробласты. В ходе образования таких клеток около 50% из них погибают в результате запрограммированной смерти клеток, но в случае, если данные клетки сформировали синаптические связи, то они выживают на длительное время.

В гиппокампе у взрослого человека ежедневно образуется около 700 новых нейронов. Данное число с возрастом снижается, но не значительно. Таким образом, происходит регенерация нейронов в обонятельной луковице и в гиппокампе человека. После дифференциации в течении короткого времени новые нейроны имеют повышенную синоптическую пластичность. Указанные две области головного мозга сразу после рождения имеют большое количество нейробластов, количество которых значительно снижается после первого года жизни, а затем в процессе взросления идёт умеренное снижение их количества.

Анализ количества нейробластов у взрослого человека даёт косвенное представление об объемах нейрогенез. Но все же это не даёт ответ на то, могут ли действительно нейробласты интегрировать в сформировавшиеся нейроны. Несмотря на подтверждение того, что нейроны способны образовываться в головном мозге человека, количество новых нейронов намного меньше количества утерянных (погибших) нейронов.

Нейрогенез у взрослого человека представляет собой процесс роста количества нейронов, формирование новых синаптических связей, создание нейронных сетей.

Нейрорегенерация заключается в росте либо восстановлении повреждённых нервных тканей. Сюда можно отнести образование новых нейронов, аксонов, глии, синапсов или миелина. Имеются отличия в нейрорегенерации центральной и периферической нервной системы. При повреждении аксона происходит Валериановская дегенерация дистального сегмента, в результате он теряет свою миелиновую оболочку. Проксимальный сегмент может погибнуть в результате апоптоза, либо подвергнуться хроматолитической реакции, являющейся попыткой ремонта. В центральной нервной системе происходит встраиванием нижних гиальных отростков в мертвый синапс.

Процесс образования новых нейронов

Процесс образования новых нейронов (восстановления нервных клеток) занимает несколько этапов. Сначала появляются стволовые клетки в определенных зонах мозга, которые делятся и образуют клетки предшественники нейронов. Далее данные клетки предшественники опять могут поделиться и образуют так называемые нейробласты, которые перемещаются в определенные зоны мозга, превращаясь в нейроны с их формой и функциями.

Как уже было сказано выше, клетки предшественники в центральной нервной системе могут перерождаться в клетки нервной системы (нейроны), а также в клетки микроглии (астроциты и олигодендроциты). Такие клетки предшественники располагаются в нескольких зонах мозга: обонятельная луковица (ОЛ), субвентрикулярная зона (СЗ) и зубчатая извилина гиппокампа (ЗИГ). Судьба нейробластов значительно зависит от их расположения. Так например, когда клетки предшественники, расположенные в ЗИГ мигрируют в гранулы клеток гиппокампа, клетки предшественники СЗ мигрируют тангенциально в цепях, которые окружены астроцитными трубчатыми структурами, образуя ростральный миграционный поток в направлении ОЛ. В субвентрикулярной зоне бокового желудочка присутствует четыре вида клеток: эпендимные клетки, транзит-делящиеся клетки, астроциты и нейробласты. Астроциты контактируют с боковым желудочком и играют роль нервных стволовых клеток, генерируя нервные клетки-предшественники под названием транзит-амплификационные клетки. Транзит-амплификационные клетки интенсивно размножаются и формируют нейробласты. Важную роль в регуляции нейрогенеза играют кровеносные сосуды, которые окружают данные клетки в субвентрикулярной зоне. Генерируемые в данной зоне нейробласты мигрируют через рострально миграционный поток к обонятельной луковице. Данные клетки образуют совокупность цепочек, которые окружены туннелями из астроцитных отростков. После того как данные цепочки нейробластов поступили в обонятельную луковицу, они разделяются на индивидуальные клетки, мигрируя радиально внутри обонятельной луковицы. Большая часть нейробластов дифференцируется в клетки гранулы, формируют синапсы с митрально-тафтинговыми клетками, являющиеся выступами нейронов в обонятельной луковице. Незначительная часть нейробластов продолжает своё радиальное движение в клубочек, который расположен в поверхностном слое обонятельной луковицы, там они дифференцируются в перигломерулярные клетки, образуют синапсы с сенсорными обонятельными нейронами и митрально-тафтинговые клетки.

Исследования показывают, что в областях головного мозга имеются так называемые резервуары клеток предшественников, из которых происходят новые нейроны. Исследования кроме того показали, что различные повреждения нервных клеток и областей мозга вызывает усиление процесса нейрогенеза в указанных областях мозга. Клетки предшественники нейронов из субвентрикулярной зоны (СЗ) интенсивно мигрируют в участки поврежденных клеток мозга, где они дифференцируются в нейроны и глии. Нейробласты в ЗИГ также увеличиваются в численности при механических повреждениях мозга, инсульте, эпилептическом припадке и при эксайтотоксичности. Но следует отметить, что существуют определенные различия в пролиферации и дифференцировке нейробластов в зависимости от причин повреждения нервных клеток.

Вывод

Итак, на данный момент нейрогенез у взрослого человека описан благодаря открытию нервных стволовых клеток в мозге. Если обобщить всю имеющуюся информацию о нейрогенезе во взрослом мозге, можно отметить, что нейрогенез представляет собой сложный комплекс биологических процессов, таких как генезис, миграции, дифференциации и поддержание новообразовавшихся нейронов. Нейрогенез взрослого мозга создает новые нейронные сети взамен повреждённых, что играет важную роль в восстановлении повреждённого мозга, а также его пластичности.