Vernieuwen neuronen?

Hernieuwen neuronen? Het is altijd al niet gedacht. Het lijkt erop dat de meeste van onze neuronen worden geboren als we nog in de baarmoeder van onze moeder zijn en met het verstrijken van de tijd niet reproduceren, maar sterven beetje bij beetje.

Dit was echter geen reden tot bezorgdheid in normale situaties. Het is normaal dat elke dag een royale hoeveelheid neuronen verloren gaat, wat pathologisch begint te zijn, is een buitensporig verlies, zoals wat er gebeurt bij dementie..

Maar het verlies van neuronen dat als normaal wordt beschouwd, heeft geen invloed op onze cognitieve vaardigheden. In feite reorganiseren de neuronen hun verbindingen continu, om altijd het meest bruikbare te beveiligen op elk moment en het nutteloze te verwerpen.

Maar wat als ik je zou vertellen dat er bewijs is gevonden dat neuronen regenereren? Je weet dat er bepaalde gebieden van onze hersenen waar deze cellen te reproduceren, maar we zijn volwassenen?

Regeneratie van neuronen in de hippocampus

Het lijkt erop dat, in de meeste zoogdieren, neuronen worden geregenereerd in de hippocampus en in de reukbol. De hippocampus is essentieel voor leren, geheugen en ruimtelijke oriëntatie, terwijl de bulbus olfactorius betekenis geeft aan de informatie die onze reukzin vangt.

Dit is logisch, omdat de verklaring voor ons brein dat nieuwe neuronen produceert, is dat het een reeks cellen met specifieke eigenschappen moet onderhouden, maar deze duren een beperkte tijd. Bovendien zijn ze essentieel omdat ze gespecialiseerd zijn in het uitvoeren van een zeer specifieke neuronale verwerking.

Blijkbaar, talrijke studies beweren dat neuronen worden geboren in een deel van het laterale ventrikel en vervolgens migreren naar de bulbus olfactorius. Daar zullen ze integreren met bestaande cellen en deelnemen aan de olfactorische herinnering en de conditionering van angst door geur.

Ze kunnen ook migreren naar de dentate gyrus van de hippocampus, een belangrijke rol verwerven in ruimtelijk leren en herinneren aan contextuele signalen.

Menselijke wezens onderscheiden zich van andere zoogdieren doordat ze geen regeneratie in de reukbol hebben. Er is echter aangetoond dat deze regeneratie plaatsvindt in de hippocampus. Het lijkt erop dat dit verklaart waarom we niet zo afhankelijk zijn van de geur als andere dieren, terwijl we een grotere mate van cognitieve aanpassing hebben.

Vóór 1998 was het al bekend dat er neurogenese (geboorte van nieuwe neuronen) was bij knaagdieren en volwassen apen. Maar, en bij mensen?

In dat jaar waren Eriksson en zijn team de eersten die aantoonden dat neuronale regeneratie voorkomt in de menselijke hippocampus. Ze gebruikten post mortem menselijk hersenweefsel, wat aantoont dat neuronen zich gedurende het hele leven reproduceren in de dentate gyrus.

Aldus hebben hippocampuscellen een jaarlijks verlengingspercentage van 1,75%.

Menselijke neurogenese in de hersenschors treedt echter alleen op in onze vroege ontwikkeling en blijft niet op volwassen leeftijd.

Regeneratie van neuronen in het striatum

In 2014 ontdekte een groep wetenschappers van het Karolinska Institute dat er neurogenese is in de hersenen van volwassen mensen.

Deze onderzoekers vonden neuroblasten in de wand van ons laterale ventrikel. We kunnen zeggen dat neuroblasten primitieve cellen zijn die nog niet zijn geëvolueerd en die in de toekomst zullen differentiëren in neuronen of gliacellen.

Maar dat is niet alles, ze hebben ook ontdekt dat deze neuroblasten groeien en integreren in een nabijgelegen gebied: de gegroefde kern. Dit deel van onze hersenen is van fundamenteel belang om onze bewegingen te beheersen, en schade op deze plaats zou motorische veranderingen veroorzaken, zoals trillen en tics..

In feite ontdekten dezelfde auteurs dat bij de ziekte van Huntington, waar er motorische tekortkomingen zijn, neuronen nauwelijks geregenereerd worden in het striatum. Bovendien stopt de regeneratie in geavanceerde stadia van de ziekte volledig.

Regeneratie in andere hersengebieden

Sommige auteurs hebben volwassen neuronale regeneratie in andere onconventionele gebieden, zoals de neocortex, piriform cortex en het limbische structuren zoals de amygdala, hypothalamus en preoptic gebied gevonden. Deze laatste hebben een essentiële rol in sociaal gedrag.

Er zijn echter onderzoekers die tegenstrijdige resultaten hebben behaald of onnauwkeurige methoden hebben gebruikt die de resultaten hebben kunnen veranderen. Daarom is het noodzakelijk om door te gaan met onderzoeken om deze bevindingen te bevestigen.

Aan de andere kant is het noodzakelijk om te vermelden dat het gecompliceerd is om bij mensen de regeneratie van neuronen te bestuderen aan de hand van de bestaande ethische limieten. Om die reden zijn er meer vooruitgangen op het gebied van dieren.

Er is echter een niet-invasieve techniek ontwikkeld, magnetische resonantie spectroscopie genaamd, die het bestaan ​​van voorlopercellen in het menselijk brein kan onderzoeken..

Het is te hopen dat deze technieken in de toekomst kunnen worden geperfectioneerd om meer te leren over neurogenese bij volwassen mensen.

Factoren die neuronale regeneratie bij volwassenen versterken

- Verrijkte omgeving en fysieke activiteit

Het lijkt erop dat een meer complexe omgeving de mogelijkheid tot het ervaren van ervaringen vergroot en sensorische, cognitieve, sociale en motorische stimulatie produceert.

Dit feit lijkt de neurogenese niet te verhogen, maar het verhoogt de overleving van hippocampuscellen bij knaagdieren en hun niveau van specialisatie.

Er is echter aangetoond dat alleen vrijwillige fysieke activiteit de neurogenese verhoogt, naast de overleving van deze cellen bij volwassen muizen.

Als we de verrijkte omgeving beschouwen als meer mogelijkheden om te leren, is bevestigd dat het leren zelf bepalend is voor de neurogenese van de hippocampus..

- Leren taken

In een onderzoek uit 1999 door Gould et al werd aangetoond dat leren neurogenese in de hippocampus versterkt. Ze markeerden de nieuwe cellen in ratten en observeerden waar ze heen gingen terwijl ze verschillende leertaken deden.

Zo verifieerden ze dat het aantal geregenereerde neuronen verdubbelde in de dentate gyrus wanneer de ratten leeropdrachten uitvoerden waarbij de hippocampus betrokken was. Terwijl in de activiteiten waaraan de hippocampus niet deelnam, deze toename niet plaatsvond.

Dit wordt bevestigd in andere studies, zoals die van Shors et al. in 2000, of zoals die van Van Praag et al. (2002), hoewel deze toevoegen dat de nieuwe cellen evolueren en volwassen functionele cellen worden die lijken op die welke al bestaan ​​in de dentate gyrus.

Met betrekking tot de leeractiviteiten waarbij de hippocampus is betrokken, vinden we: conditionering van de flikkering, bij voorkeur naar het voedsel, of leren van ruimtevaart.

- Sociale interacties

In een interessante studie van Lieberwirth & Wang (2012) vonden we dat positieve sociale interacties (zoals het koppelen) verhoogt de volwassen neurogenese in het limbisch systeem, terwijl negatieve interacties (zoals isolatie) afneemt.

Deze resultaten moeten echter worden vergeleken met nieuwe studies die moeten worden bevestigd.

- Neurotrofische factoren

O stoffen die zenuwgroei bevorderen zou zijn stoffen zoals BDNF (BDNF), CNTF (ciliaire neurotrofe factor), IGF-1 (factor achtige groeifactor type I insuline) of VEGF (endotheelgroeifactor vasculaire).

- neurotransmitters

Er zijn bepaalde soorten neurotransmitters die de celproliferatie reguleren.

GABA, dat remmend is, reguleert bijvoorbeeld hippocampale neurogenese. Meer specifiek, het vermindert het, maar tegelijkertijd verhoogt het de integratie van nieuwe neuronen met de vorige.

Een andere neurotransmitter, glutamaat, vermindert neuronale regeneratie. Net alsof u een substantie injecteert met een tegengesteld effect (antagonist), neemt de regeneratie weer toe.

Aan de andere kant verhoogt serotonine de neurogenese in de hippocampus, terwijl de afwezigheid ervan vermindert.

- antidepressiva

In een onderzoek van Malberg et al. (2000) is aangetoond dat een langdurige blootstelling aan antidepressiva de celproliferatie in de hippocampus verhoogt. Dit is echter alleen bewezen bij ratten.

Factoren die neuronale regeneratie bij volwassenen remmen

- spanning

Talrijke studies tonen aan dat een toename van stress een significante afname in neuronale regeneratie van de hippocampus veroorzaakt.

Bovendien, als de stress chronisch is, vermindert het zowel de neurogenese als de overleving van deze cellen.

- steroïde

Corticosteroïden, zoals glucocorticoïden, die vrijkomen tijdens de stressrespons, produceren een afname in de hippocampale neurogenese. Het tegenovergestelde gebeurt als de niveaus van deze stof worden verminderd.

Iets soortgelijks gebeurt met gonadale steroïden. In feite varieert de neuronale proliferatie bij vrouwen afhankelijk van de niveaus van steroïden in elke fase van de hormonale cyclus.

Als het minder dan 4 uur aan oestrogeen-vrouwen wordt toegediend, neemt de proliferatie van de neuronen toe. Als de toediening echter tot 48 uur duurt, wordt deze proliferatie onderdrukt.

- Sociaal isolement

Het lijkt erop dat sociaal falen, zoals isolatie, de neuronale regeneratie en overleving vermindert bij dieren zoals apen, muizen, ratten en spitsmuizen..

- Drugsmisbruik

Een afname in neurogenese en celoverleving als gevolg van het chronisch gebruik van alcohol, cocaïne, ecstasy, nicotine en opioïden is aangetoond.

referenties

1. Eriksson, P.T., Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, A.M., Nordborg, C., Peterson, D.A. & Gage, F.H. (1998). Neurogenese in de volwassen menselijke hippocampus. Nature Medicine, 4, 1313-1317.
2.  Ernst, A. A., Alkass, K. A., Bernard, S.A., Salehpour, M.A., Perl, S.A., Tisdale, J.A., & ... Uppsala University, T. O. (2014). Neurogenese in het striatum van de volwassen menselijke hersenen. Cell, 1072.
3. Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, T.J. (1999). Leren verbetert de neurogenese bij volwassenen in de hippocampusformatie. Nature Neuroscience, 2, 260 - 265.
4. Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). De sociale omgeving en neurogenese in het brein van volwassen zoogdieren. Front Hum. Neurosci., 6, pp. 1-19.
5. Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Volwassen neurogenese van het hippocampus: regulatie en potentiële rol in ruimtelijk leren en geheugen. Brain Research, 1644: 127-140. 
6. Malberg J.E., Eisch A.J., Nestler E.J., Duman R.S. (2000). Chronische behandeling met antidepressiva verhoogt de neurogenese in de hippocampus bij volwassen ratten. J. Neurosci., 20, pp. 9104-9110.
7. Shors, T.J., Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Neurogenese bij de volwassene is betrokken bij de vorming van spoorgeheugens. Nature, 410 (6826), 372.
8. Van Praag H., Schinder A.F., Christie B.R., Toni N., Palmer T.D., Gage F.H. (2002). Functionele neurogenese in de volwassen hippocampus. Nature; 415 (6875): 1030-4.
9. Yuan, T., Li, J., Ding, F., en Arias-Carrion, O. (2014). Bewijs van volwassen neurogenese bij niet-menselijke primaten en bij mensen. Cell and Tissue Research, (1), 17.