Delen:
Wat is neurogenese?
de neurogenese is de geboorte van nieuwe neuronen uit stamcellen en progenitorcellen. Het komt voor tijdens de embryonale ontwikkeling wanneer het zenuwstelsel wordt gevormd. Recent bewijs heeft aangetoond dat neurogenese doorgaat bij primaten en bij volwassenen.
Neuronen zijn de functionele componenten van het zenuwstelsel en zijn verantwoordelijk voor de verwerking en overdracht van informatie (Zhao, 2008).
In tegenstelling tot wat lang geleden werd gedacht, kan het volwassen zenuwstelsel nieuwe neuronen genereren, dat wil zeggen dat het een bepaalde capaciteit heeft om te regenereren. De nieuwe productie van neuronen is dus niet alleen beperkt tot het embryonale en neonatale leven.
Alle zoogdieren hebben replicerende cellen in vele organen en in sommige gevallen, vooral in het bloed, de huid en de darmen, stamcellen bestaan gedurende het hele leven, wat bijdraagt aan een snelle cel vervanging (Gage, 2002 ). De darm regenereert bijvoorbeeld zijn cellen om de 10,7 jaar volledig.
Maar de regeneratie van het zenuwstelsel, met name de hersenen, is veel beperkter, maar dat betekent niet dat er geen is.
Kenmerken van neurogenese
Insecten, vissen en amfibieën kunnen gedurende het hele leven neuronale cellen repliceren. Een uitzondering op deze regel van zelfreparatie en continue groei werd gedacht aan de hersenen van zoogdieren en het ruggenmerg.
Tegenwoordig weten we dat deze geaccepteerde beperking al lange tijd niet bestaat, omdat er twee goed gedifferentieerde gebieden van de hersenen zijn, de dentate gyrus van hippocampus formatie en de subventriculaire zone en de projectie ervan via de rostrale migratieroute naar de bulbus olfactorius, die gedurende het hele leven nieuwe neuronen kan genereren (Gage, 2002).
Daarom zijn er gedurende het hele leven neurale stamcellen in het volwassen brein die zich kunnen vernieuwen en aanleiding kunnen geven tot nieuwe neuronen, astrocyten en oligodendrocyten, zoals voorkomt in de zich ontwikkelende hersenen..
In deze twee gebieden van hersenen van volwassen zoogdieren (dentate gyrus en subventriculaire zone) zijn er cellen met mitotische activiteit, die in twee groepen kunnen worden ingedeeld (Arias-Carrión, 2007):
- Stamcellen of trunks die zijn die in staat zijn om oneindig te delen en te differentiëren in verschillende soorten gespecialiseerde cellen, met een celcyclus van meer dan 28 dagen.
- Neurale voorlopercellen, met een 12-uurs celcyclus die neurale cellen zijn met een beperktere capaciteit voor zelfvernieuwing en expansie, en met de potentie om te differentiëren tot een paar soorten neuronen. Neuronale progenitors en gliale voorlopercellen zouden cellen zijn die zich ertoe verbinden om respectievelijk alleen neuronen of glia te differentiëren. Neuronale progenitoren die zijn bepaald voor een bepaald type neuron, kunnen de ideale substitutietool zijn om het beschadigde CZS te behandelen.
Regulatie van neurogenese in het volwassen brein
Neurogenese in het volwassen brein wordt door verschillende mechanismen positief of negatief gereguleerd. Daarnaast zijn er interne en externe factoren die deelnemen aan de genoemde regelgeving.
Onder de interne factoren is de expressie van genen, moleculen, groeifactoren, hormonen en neurotransmitters; Leeftijd is een andere interne factor die betrokken is bij neurogenese. Onder de externe factoren kunnen milieu- en farmacologische stimuli worden genoemd (Arias-Carrión, 2007).
Interne factoren
Genetisch en moleculair
Onder de genetische factoren die neurogenese en embryonale morfogenese induceren, kan genexpressie worden genoemd. Deze genen nemen ook deel aan het reguleren van celproliferatie en differentiatie in neurogene gebieden van het volwassen brein.
Sommige van deze genen worden in verschillende mate uitgedrukt in de kiemende gebieden van het volwassen brein als reactie op prikkels of verwondingen in dat gebied.
Groeifactoren
De expressie van verschillende groeifactoren zoals van hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF) betrokken bij de regulering cellot kan de grootte van neuronale of gliale populatie beide ontwikkelende hersenen en in de volwassen hersenen bepalen.
Deze factoren worden tot overexpressie gebracht in verschillende modellen neurodegeneratieve ziekte van Alzheimer of de ziekte van Parkinson, waar zij deelnemen als beschermende factoren van neuronale beschadiging of inducerende factoren voor het genereren en differentiatie van nieuwe cellen om beschadigde cellen te vervangen (Arias- Carrión, 2007).
In deze context is aangetoond dat intracerebroventriculaire toediening van van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF) de neurogenese in de bulbus olfactorius en de hippocampus verhoogt..
We kunnen dus concluderen dat deze groeifactoren neurogenese in het volwassen brein stimuleren.
neurotransmitters
Het is nu bekend dat verschillende neurotransmitters deelnemen als factoren die de neurogenese in het volwassen brein reguleren. De meest bestudeerde zijn glutamaat, serotonine (5-HT), noradrenaline en dopamine.
Glutamaat wordt beschouwd als de belangrijkste neurotransmitter voor de hersenfunctie. Het is bekend om neurogenese in de hippocampus van volwassen dieren te reguleren.
De betrokkenheid van 5-HT bij neurogenese is aangetoond in verschillende studies, waardoor remming van de synthese liet zien een verlaging van de snelheid van vermeerdering in zowel de hippocampus en de subventriculaire zone (SVZ) van ratten.
Het noradrenerge systeem is een ander betrokken bij neurogenese in het volwassen brein. Er is aangetoond dat door het remmen van de afgifte van noradrenaline de celproliferatie in de hippocampus wordt verminderd.
Ten slotte is dopamine een andere belangrijke neurotransmitter die betrokken is bij de regulatie van neurogenese in zowel de ZSV als de hippocampus voor volwassen hersenen. Experimenteel is aangetoond dat de afname van dopamine de generatie van nieuwe neuronen vermindert, zowel in de SVZ als in de dentate gyrus van de hippocampus.
hormonen
Sommige studies geven aan dat ovariële steroïden, evenals endogene oestrogenen, een stimulerend effect hebben op celproliferatie. Bijnieroïden zoals corticosteroïden onderdrukken echter de celproliferatie in gebieden zoals de dentate gyrus van de hippocampus.
Een studie bij ratten toonde dat de snelheid van neurogenese tijdens de zwangerschap met 65% wordt vergroot en de piek juist voor de bevalling, die samenvalt met prolactinespiegel (Arias-Carrion, 2007) bereikt.
leeftijd
Het is bekend dat leeftijd een van de belangrijkste interne factoren is in de regulatie van neurogenese in de hersenen.
Neurogenese in de zich ontwikkelende hersenen is erg hoog, maar naarmate we volwassen worden en we ouder worden, neemt het drastisch af, hoewel het niet volledig verdwijnt..
Externe factoren
milieu-
Neurogenese vormt geen statisch biologisch proces, omdat de snelheid ervan variabel is en afhankelijk is van de omgeving. Het is bekend dat fysieke activiteit, verrijkte omgevingen, energiebeperking en de modulatie van neuronale activiteit, naast andere factoren, werken als positieve regulatoren van neurogenese..
Dieren die in een verrijkte omgeving leven hebben een toename van neurogenese in de dentate gyrus. Bij dieren die in stressvolle omstandigheden of in een slecht verrijkte omgeving leven, neemt de neurogenese in dit gebied af of is volledig geremd.
Bovendien verminderen veranderingen in de hypothalamus-hypofyse-bijnieras, veroorzaakt door persistente stresssituaties tijdens de ontwikkeling, het genereren van nieuwe cellen in de dentate gyrus. Het is dus bekend dat celproliferatie in de dentate gyrus afneemt als gevolg van het effect van glucocorticoïden, die vrijkomen als reactie op stress.
Zo is waargenomen hoe zowel vrijwillige lichaamsbeweging en milieu verrijking verbeteren van de prestaties van jonge muizen en oud in de Morris water maze (taak om afhankelijk leren en hippocampus geheugen te testen) (Arias-Carrión , 2007).
Er is ook waargenomen hoe neurogenese kan worden gemoduleerd door de sociale toestand van dieren en waarschijnlijk wordt gemedieerd door moleculen zoals de neurotrofe factor die is afgeleid van de hierboven genoemde hersenen (Zhao, 2008).
Ten slotte doen ervaringen die verband houden met een verbetering van de cognitie vermoedelijk dat door het stimuleren van het neuronale netwerk van de hippocampus.
Eigenlijk is hippocampusafhankelijk leren één van de belangrijkste regulatoren van neurogenese (studie). De hippocampus is verantwoordelijk voor de vorming van nieuwe herinneringen, declaratief geheugen en episodisch en ruimtelijk geheugen. Het is dus erg belangrijk de proliferatie van nieuwe neuronen in dit deel van de hersenen.
Zodra je hebt uitgelegd wat neurogenese is en door welke factoren het wordt gereguleerd, kun je jezelf afvragen of er iets kan worden gedaan om de afname van de neurogenese die kenmerkend is voor veroudering te voorkomen en de aanmaak van nieuwe neuronen te stimuleren. Het is je geluksdag omdat het antwoord ja is. Hier zijn enkele tips om het te krijgen.
Hoe neurogenese krachten geeft?
maak oefening!
De afname van neurogenese eigen aan veroudering kan worden voorkomen of omgekeerd door fysieke inspanning. Zoals Van Praag en collega's (2005) al opmerkten, hadden oudere volwassenen die gedurende het hele leven oefenden, minder hersenweefsel verloren dan sedentaire personen. Aan de andere kant presteren ouderen met een goede lichamelijke conditie beter in cognitieve tests dan hun zittende collega's (studie).
Elke oefening is goed, maar in het bijzonder is waargenomen hoe hardlopen de celproliferatie in SGZ verhoogt (Zhao, 2008).
Zoek een verrijkte omgeving!
Volwassen neurogenese wordt dynamisch gereguleerd door vele fysiologische stimuli. In volwassen SGZ bijvoorbeeld, verhoogt lichaamsbeweging de celproliferatie zoals we eerder hebben opgemerkt, terwijl een verrijkte omgeving de overleving van nieuwe neuronen bevordert (Ming, 2011) (studie).
Lezen, nieuwe vaardigheden leren, nieuwe mensen ontmoeten, games en taken die denken vereisen, hobby's hebben, reizen of ervaringen zoals kinderen hebben (Ja, kinderen krijgen neurogenese bij zowel moeders als vaders), en vele andere activiteiten zijn activiteiten die vertegenwoordigen een uitdaging voor onze cognitie met de daaruit voortvloeiende cerebrale plasticiteit en de nieuwe productie van neuronen.
Vermijd chronische stress!
Stress is een acuut en adaptief antwoord op de omgeving dat ons vele malen helpt problemen op te lossen en te ontsnappen aan mogelijke gevaren, maar vandaag maakt onze manier van leven vol werk en zorgen ons met een constant en chronisch niveau van stress , dat allesbehalve adaptief is, ernstige lichamelijke en psychische problemen kan veroorzaken.
Deze chronische stress en de daaruit voortvloeiende hoge niveaus van bijnierhormonen zoals cortisol, is aangetoond dat het neuronale dood en onderdrukking van neurogenese veroorzaakt (studie).
Vermijd daarom stress met alternatieven zoals yoga, ontspanning, goede rust en slaaphygiëne zou deze gevreesde neuronendood veroorzaakt door chronische stress voorkomen.
Eet goed! Minder is meer!
Het eten is niet minder belangrijk. Er is aangetoond dat calorierestrictie, intermitterend vasten en een dieet met veel polyfenolen en meervoudig onverzadigde vetzuren kunnen bijdragen aan cognitie, humeur, veroudering en de ziekte van Alzheimer. Met speciale aandacht voor de verbetering van de structurele en functionele plasticiteit in de hippocampus, de toename van de expressie van neurotrofe factoren, de synaptische functie en de volwassen neurogenese (studie).
Dit betekent niet dat u niet eet of dat u op dieet gaat, maar dat het niet goed is om te eten voordat u voedsel hebt opgeblazen of opgedronken. Eet gezond en met mate.
Polyfenolen worden gevonden in voedingsmiddelen zoals druivenpitten, appels, cacao, fruit zoals abrikozen, kersen, veenbessen, granaatappels, enz., En in dranken zoals rode wijn. Ze zijn ook aanwezig in noten, kaneel, groene thee en chocolade (donkere chocolade niet in melkchocolade).
Meervoudig onverzadigde vetzuren (PUFA's) zijn aanwezig in vette vis (blauwe vis) en vis- en zeevruchtenoliën, maar ook in zaadoliën en groene bladgroenten.
Dus, bent u bereid om deze tips in praktijk te brengen om uw neurogenese een kleine boost te geven??
referenties
- Gage, F.H. (2002). Neurogenese in de volwassen hersenen. The Journal of Neuroscience, 22(3), 612-613.
- Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenese in het volwassen brein. Journal of Neurology, 44(9), 541-550.
- Zhao, C., Deng, W. & Gage, F.H. (2008). Mechanismen en functionele implicaties van volwassen neurogenese. Cel, 132(4), 645-660.
- Deng, W., Aimone, J.B. & Gage, F.H. (2010). Nieuwe neuronen en nieuwe herinneringen: hoe beïnvloedt de neurogenese van de volwassen hippocampus het leren en het geheugen? Nature Reviews Neuroscience, 11, 339-350.
- Van Praag, H., Shubert, T., Zhao, C. & Gage, F.H. (2005). Oefening verbetert leren en hippocampale neurogenese bij verouderde muizen. JNeurosci: The Journal of Neuroscience, 25(38), 8680-8685.
- Ming, G. L. & Song, H. (2011). Volwassen neurogenese in de hersenen van zoogdieren: significante antwoorden en belangrijke vragen. Neuron, 70(4), 687-702.
- De Celis, M.F.R., Bornstein, S.R., Androutsellis-Theotokis, Andoniadou, C.L. et al. (2016). De effecten van stress op hersen- en bijnierstamcellen. Molecular Psychiatry, 21, 590-593.
- Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Effecten van voeding op de plasticiteit van de hersenen in dier- en menswetenschappen: Mind the Gap. Neural Plasticity, 2014, 1-32.