A NEURONOK REGENERÁLÓDNAK? - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

A neuronok regenerálódnak? Mindig azt hitték, hogy nem. Úgy tűnik, hogy a neuronok többsége akkor születik, amikor még anyai méhében vagyunk, és az idő múlásával nem szaporodnak, de apránként meghalnak.

Normál helyzetekben ez azonban nem okozott aggodalmat. Gyakran előfordul, hogy nagyszámú idegrendszert veszítünk minden nap, és ami patológiának válik, az olyan túlzott veszteség, mint ami a demenciában fordul elő.

De az idegsejtek normálisnak tekinthető vesztesége nem befolyásolja kognitív képességeinket. Valójában a neuronok folyamatosan átszervezik kapcsolataikat, hogy mindenkor erősítsék a leghasznosabbat, és dobják el a haszontalanokat.

De mi lenne, ha azt mondanám, hogy bizonyítékot találtak arra, hogy az idegsejtek regenerálódnak? Tudja, hogy az agyunk bizonyos területein szaporodnak ezek a sejtek, noha felnőttek vagyunk?

A neuronok regenerálása a hippokampuszban

Úgy tűnik, hogy a legtöbb emlősben az idegsejtek regenerálódnak a hippokampuszban és a szaglózisban. A hippokampusz elengedhetetlen a tanuláshoz, az emlékezethez és a térbeli orientációhoz, míg a szaglóhagyma értelmezi azt az információt, amelyet szagaink elfognak.

Ennek értelme van, mivel az agyunknak az új neuronok előállításához adott magyarázata az, hogy fenn kell tartania egy meghatározott tulajdonságokkal rendelkező sejtkészletet, de ezek korlátozott ideig tartanak. Ezen túlmenően elengedhetetlenek, mivel speciális idegi feldolgozásra szakosodtak.

Nyilvánvalóan számos tanulmány azt állítja, hogy az idegsejtek az oldalkamra egy részében születnek, majd a szaghagymához vándorolnak. Ott integrálódnak a meglévő sejtekhez és részt vesznek a szaglási memóriában és a félelem szaga általi kondicionálásában.

Áttelepedhetnek a hippokampusz dentatus gyrusába is, fontos szerepet játszva a térbeli tanulásban és a kontextuális kulcsok memóriájában.

Az emberek abban különböznek a többi emlőstől, hogy nem regenerálódnak a szaglózisban. Kimutatták azonban, hogy ez a regeneráció megtörténik a hippokampuszban. Úgy tűnik, hogy ez magyarázza, miért nem vagyunk annyira függõk a szaglástól, mint más állatok, miközben magasabb a kognitív adaptációnk.

1998 előtt már ismert volt, hogy a neurogenezis (új neuronok születése) felnőtt rágcsálókban és majmokban létezik. De mi van az emberekkel?

Abban az évben Eriksson és csapata elsőként mutatták be, hogy az idegrendszeri regeneráció megtörténik az emberi hippokampuszban. Használtak posztmortem emberi agyszövetét, ezzel igazolva, hogy az idegsejtek egész életükben szaporodnak a gyrus dentateben.

Így a hippokampusz sejtek éves forgalma 1,75%. Az agykéregben az emberi neurogenezis azonban csak a korai fejlődésünk során fordul elő, és nem tart fenn felnőttkorban.

Az idegsejtek regenerációja a striatumban

Sávos mag (striatum)

2014-ben a Karolinska Intézet tudósok egy csoportja felfedezte, hogy neurogenezis létezik a felnőtt emberek agyában.

Ezek a kutatók neuroblasztokat találtak az oldalkamra falán. Azt mondhatjuk, hogy a neuroblasztok primitív sejtek, amelyek még nem fejlődtek ki, és hogy a jövőben neuronokká vagy gliasejtekké differenciálódnak.

De ez még nem minden, azt is megállapították, hogy ezek a neuroblasztok növekednek és integrálódnak egy közeli területen: a striatumban. Az agyunk ez a része elengedhetetlen mozgásaink ellenőrzéséhez, és a sérülés ezen a helyen motoros változásokat idézhet elő, például remegést és dudorokat.

Valójában ugyanezek a szerzők felfedezték, hogy Huntington-kórban, ahol motorhiány fordul elő, alig van neuronok regenerálódása a striatumban. A betegség előrehaladott stádiumában a regeneráció is teljesen leáll.

Regeneráció más agyi területeken

Vannak olyan szerzők, akik felnőttkori idegrendszeri regenerációt találtak más nem konvencionális területeken, mint például a neocortex, a piriformis cortex és a limbikus struktúrák, például az amygdala, a hypothalamus vagy a preoptikus terület. Ez utóbbiak alapvető szerepet játszanak a társadalmi viselkedésben.

Vannak azonban olyan kutatók, akik ellentmondásos eredményeket kaptunk, vagy pontatlan módszereket alkalmaztak, amelyek képesek voltak módosítani az eredményeket. Ezért további kutatásokra van szükség ezen eredmények megerősítéséhez.

Másrészt meg kell említeni, hogy a meglévő etikai korlátok miatt nehéz megvizsgálni az idegsejtek regenerációját emberben. Ezért több előrelépés történt az állatok területén.

Kidolgoztak azonban egy olyan nem-invazív technikát, az úgynevezett mágneses rezonancia-spektroszkópiát, amely fel tudja tárni a progenitor sejtek létezését az élő emberi agyban.

Remélhetőleg a jövőben ezeket a technikákat tovább lehet finomítani, hogy többet megtudhassunk a felnőtt emberek neurogeneziséről.

Az idegsejtek regenerációját fokozó tényezők felnőttekben

- Dúsított környezet és fizikai aktivitás

Úgy tűnik, hogy a bonyolultabb környezet növeli az élmények lehetőségét, és szenzoros, kognitív, társadalmi és motoros stimulációt eredményez.

Úgy tűnik, hogy ez a tény nem növeli a neurogenezist, de növeli a rágcsálók hippokampusz sejtjeinek túlélését és specializációjukat.

Ugyanakkor csak önkéntes fizikai aktivitásról derült fény a neurogenezis fokozására, ezen sejtek felnőtt egerekben fennmaradó túlélésén túl.

Ha a gazdagodott környezetet nagyobb tanulási lehetõségnek tekintjük, akkor megerősítést nyert, hogy maga a tanulás döntõ a hippokampusz neurogenezisében.

- Tanulási feladatok

Egy Gould et al., 1999-es tanulmányában kimutatták, hogy a tanulás fokozza a hipokampusz neurogenezisét. Megjelölték az új sejteket patkányokban és megfigyelték, hova mennek, ahogy különféle tanulási feladatokat végeznek.

Így megbizonyosodtak arról, hogy a regenerált idegsejtek száma megduplázódott a gyrus dentateben, amikor a patkányok olyan tanulási feladatokat végeztek, amelyek a hippokampuszt érintik. Míg azokban a tevékenységekben, amelyekben a hippokampusz nem vett részt, ez a növekedés nem történt meg.

Ezt megerősítik más tanulmányok is, például Shors és mtsai. 2000-ben, vagy hasonlóan Van Praag és munkatársai (2002)hez, bár hozzáteszik, hogy új sejtek fejlődnek és funkcionálisan érett sejtekké válnak, hasonlóan a gyrus-dentatában már létezőekhez.

Ami a tanulási tevékenységeket illeti, amelyekben a hippokampusz részt vesz, a következőket találjuk: villogó kondicionálás, étkezés helyett, vagy a térbeli navigáció megtanulása.

- Szociális interakciók

Lieberwirth és Wang (2012) érdekes tanulmányában azt találták, hogy a pozitív társadalmi interakciók (például párosodás) növelik a felnőttkori neurogenezist a limbikus rendszerben, míg a negatív interakciók (például az izoláció) csökkentik.

Ezeket az eredményeket azonban össze kell vetni a megerősítendő új vizsgálatokkal.

- Neurotróf tényezők

Vagy olyan anyagok, amelyek elősegítik az idegnövekedést, lehetnek például a BDNF (agyi eredetű neurotróf faktor), CNTF (ciliáris neurotróf faktor), IGF-1 (I. típusú inzulinszerű növekedési faktor) vagy VEGF (endothel növekedési faktor) ér).

- Neurotranszmitterek

Vannak bizonyos típusú neurotranszmitterek, amelyek szabályozzák a sejtproliferációt.

Például a GABA, amely gátolja, szabályozza a hippokampusz neurogenezist. Pontosabban, csökkenti azt, ugyanakkor növeli az új neuronok integrációját a régiekkel.

Egy másik neurotranszmitter, a glutamát, lassítja az idegrendszer regenerációját. Mintha ellentétes hatású (antagonista) anyagot injektálnának, a regeneráció megismétlődik.

Másrészről, a szerotonin növeli a hipokampusz neurogenezisét, hiánya pedig csökkenti azt.

- Antidepresszánsok

Malberg et al. (2000) kimutatták, hogy az antidepresszánsok hosszan tartó expozíciója növeli a sejtek proliferációját a hippokampuszban. Ezt azonban csak patkányokban találták meg.

Az idegsejtek regenerálódását gátló tényezők felnőttekben

- Stressz

Számos tanulmány azt mutatja, hogy a stressz növekedése jelentősen csökkenti a hippokampusz idegrendszeri regenerációját.

Ezenkívül, ha a stressz krónikus, csökkenti mind a neurogenezist, mind ezen sejtek túlélését.

- Szteroidok

A stresszválasz során felszabaduló kortikoszteroidok, például glükokortikoidok, csökkentik a hippokampusz neurogenezist. Ellenkező esetben fordul elő, ha ezen anyag szintje csökken.

Valami hasonló történik az ízületi szteroidokkal. Valójában nőkben az idegsejtek szaporodása a hormonális ciklus minden szakaszában létező szteroidszintek függvényében változik.

Ha ösztrogéneket adnak nőknek kevesebb, mint 4 órán keresztül, akkor az idegsejtek proliferációja fokozódik. Ha azonban az adagolás 48 órán keresztül folytatódik, ezt a proliferációt elnyomják.

- Társadalmi elkülönülés

Úgy tűnik, hogy a társadalmi kudarc, mint például az elszigeteltség, csökkenti az idegsejtek regenerálódását és túlélését olyan állatokban, mint majmok, egerek, patkányok és rétegek.

- Kábítószerrel való visszaélés

Az alkohol, a kokain, az ecstasy, a nikotin és az opioidok krónikus használata miatt kimutatták a neurogenezis és a sejtek túlélésének csökkenését.

Irodalom

1. Eriksson, PT, Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, AM, Nordborg, C., Peterson, DA és Gage, FH (1998). Neurogenezis a felnőtt humán hippokampuszban. Nature Medicine, 4, 1313-1317.
2. Ernst, AA, Alkass, KA, Bernard, SA, Salehpour, MA, Perl, SA, Tisdale, JA, és… Uppsala universitet, TO (2014). Neurogenezis a felnőtt emberi agy nyálkahártyájában. Cell, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. és Shors, TJ (1999). A tanulás elősegíti a felnőttkori neurogenezist a hippokampusz kialakulásában. Nature Neuroscience, 2, 260-265.
4. Lieberwirth, C. és Wang, Z. (2012). A társadalmi környezet és a neurogenezis a felnőtt emlősök agyában. Elülső Hum. Neurosci., 6, pp. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z. és Wang, Z. (2016). Hippocampal felnőtt neurogenezis: Szabályozása és potenciális szerepe a térbeli tanulásban és az emlékezetben. Brain Research, 1644: 127-140.
6. Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, Duman RS (2000). A krónikus antidepresszáns kezelés növeli a neurogenezist felnőtt patkányok hippokampuszában. J. Neurosci., 20, pp. 9104-9110.
7. Shors, TJ, Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., és Gould, E. (2001). A felnőttkori neurogenezis a nyomainak emlékképződésében vesz részt. Nature, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder AF, Christie BR, Toni N., Palmer TD, Gage FH (2002). Funkcionális neurogenezis a felnőtt hippokampuszban. Természet; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F. és Arias-Carrion, O. (2014). A felnőttkori neurogenezis bizonyítéka főemlősökön és embereknél. Sejtek és szövetek kutatása, (1), 17. o.