Regenerieren sich Neuronen?
Regenerieren sich Neuronen? Es wurde immer nicht gedacht. Es scheint, dass die meisten unserer Neuronen geboren werden, wenn wir noch im Mutterleib sind und uns im Laufe der Zeit nicht vermehren, sondern nach und nach sterben.
Dies gab jedoch in normalen Situationen keinen Anlass zur Sorge. Es ist üblich, jeden Tag eine großzügige Menge an Neuronen zu verlieren. Was pathologisch zu werden beginnt, ist ein übermäßiger Verlust, wie er bei Demenz auftritt.
Der als normal geltende Verlust von Neuronen beeinträchtigt jedoch nicht unsere kognitiven Fähigkeiten. Tatsächlich reorganisieren die Neuronen ihre Verbindungen kontinuierlich, um immer die nützlichsten zu sichern und die nutzlosen zu verwerfen.
Aber was ist, wenn ich Ihnen sage, dass Beweise dafür gefunden wurden, dass sich Neuronen regenerieren? Wissen Sie, dass es bestimmte Bereiche unseres Gehirns gibt, in denen sich diese Zellen vermehren, auch wenn wir erwachsen sind?
Regeneration von Neuronen im Hippocampus
Es scheint, dass bei den meisten Säugetieren Neuronen im Hippocampus und im Riechkolben regeneriert werden. Der Hippocampus ist wichtig für das Lernen, das Gedächtnis und die räumliche Orientierung, während der Riechkolben den Informationen, die unseren Geruchssinn einfangen, Bedeutung verleiht.
Dies ist sinnvoll, da die Erklärung für unser Gehirn, das neue Neuronen produziert, lautet, dass es eine Reihe von Zellen mit bestimmten Eigenschaften aufrechterhalten muss, die jedoch nur eine begrenzte Zeit dauern. Darüber hinaus sind sie unerlässlich, da sie auf die Durchführung einer ganz bestimmten neuronalen Verarbeitung spezialisiert sind.
Anscheinend behaupten zahlreiche Studien, dass Neuronen in einem Teil des lateralen Ventrikels geboren werden und dann zum Riechkolben wandern. Dort werden sie sich in vorhandene Zellen integrieren und am Geruchsgedächtnis und an der Konditionierung von Angst durch Geruch teilnehmen.
Sie können auch zum Gyrus dentatus des Hippocampus migrieren und eine wichtige Rolle beim räumlichen Lernen und Abrufen kontextbezogener Hinweise übernehmen.
Menschen unterscheiden sich von anderen Säugetieren dadurch, dass sie im Riechkolben keine Regeneration aufweisen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Regeneration im Hippocampus stattfindet. Dies scheint zu erklären, warum wir nicht so geruchsabhängig sind wie andere Tiere, während wir ein höheres Maß an kognitiver Anpassung besitzen.
Es war bereits vor 1998 bekannt, dass bei Nagetieren und erwachsenen Affen Neurogenese (Geburt neuer Neuronen) auftrat. Aber was ist mit Menschen?
In diesem Jahr konnten Eriksson und sein Team erstmals nachweisen, dass im menschlichen Hippocampus eine neuronale Regeneration stattfindet. Sie verwendeten postmortales menschliches Gehirngewebe, um zu beweisen, dass sich im Gyrus dentatus lebenslang Neuronen vermehren.
Somit haben Hippocampuszellen eine jährliche Erneuerungsrate von 1, 75%.
Die menschliche Neurogenese in der Großhirnrinde tritt jedoch erst in unserer frühen Entwicklung auf und bleibt nicht im Erwachsenenalter bestehen.
Regeneration von Neuronen im Striatum
Im Jahr 2014 entdeckte eine Gruppe von Wissenschaftlern des Karolinska-Instituts, dass die Neurogenese im Gehirn erwachsener Menschen vorkommt.
Diese Forscher fanden Neuroblasten in der Wand unseres lateralen Ventrikels. Wir können sagen, dass Neuroblasten primitive Zellen sind, die sich noch nicht entwickelt haben und sich in Zukunft zu Neuronen oder Gliazellen differenzieren werden.
Aber das ist noch nicht alles. Sie stellten auch fest, dass diese Neuroblasten wachsen und sich in einen nahe gelegenen Bereich integrieren: den gestreiften Kern. Dieser Teil unseres Gehirns ist von grundlegender Bedeutung für die Steuerung unserer Bewegungen, und Schäden an diesem Ort können zu motorischen Veränderungen wie Zittern und Tics führen.
Dieselben Autoren entdeckten, dass bei der Huntington-Krankheit, bei der es zu motorischen Defiziten kommt, die Neuronen im Striatum kaum regeneriert werden. Darüber hinaus stoppt die Regeneration in fortgeschrittenen Stadien der Krankheit vollständig.
Regeneration in anderen Hirnregionen
Es gibt Autoren, die neuronale Regeneration bei Erwachsenen in anderen unkonventionellen Bereichen wie dem Neokortex, dem piriformen Kortex und limbischen Strukturen wie der Amygdala, dem Hypothalamus oder dem präoperativen Bereich gefunden haben. Letztere spielen eine wesentliche Rolle im sozialen Verhalten.
Es gibt jedoch Forscher, die widersprüchliche Ergebnisse erzielt oder ungenaue Methoden angewendet haben, mit denen die Ergebnisse geändert werden konnten. Daher ist es notwendig, die Forschung fortzusetzen, um diese Ergebnisse zu bestätigen.
Andererseits ist zu erwähnen, dass es schwierig ist, die Regeneration von Neuronen bei Menschen anhand der bestehenden ethischen Grenzen zu untersuchen. Aus diesem Grund gibt es weitere Fortschritte auf dem Gebiet der Tiere.
Es wurde jedoch eine nicht-invasive Technik namens Magnetresonanzspektroskopie entwickelt, mit der die Existenz von Vorläuferzellen im lebenden menschlichen Gehirn untersucht werden kann.
Es ist zu hoffen, dass diese Techniken in Zukunft perfektioniert werden können, um mehr über die Neurogenese bei erwachsenen Menschen zu erfahren.
Faktoren, die die neuronale Regeneration bei Erwachsenen fördern
- Bereicherte Umwelt und körperliche Aktivität
Es scheint, dass eine komplexere Umgebung die Möglichkeit zum Erleben von Erfahrungen erhöht und sensorische, kognitive, soziale und motorische Stimulation hervorruft.
Diese Tatsache scheint die Neurogenese nicht zu verstärken, erhöht jedoch das Überleben der Hippocampuszellen bei Nagetieren und deren Spezialisierungsgrad.
Es wurde jedoch gezeigt, dass nur freiwillige körperliche Aktivität die Neurogenese erhöht, zusätzlich zum Überleben dieser Zellen bei erwachsenen Mäusen.
Wenn wir die angereicherte Umgebung als größere Lernmöglichkeiten betrachten, wurde bestätigt, dass das Lernen selbst für die Neurogenese des Hippocampus entscheidend ist.
- Lernaufgaben
In einer Studie von Gould et al. Aus dem Jahr 1999 konnte gezeigt werden, dass Lernen die Neurogenese im Hippocampus fördert. Sie markierten die neuen Zellen bei Ratten und beobachteten, wohin sie gingen, während sie verschiedene Lernaufgaben erledigten.
So konnten sie nachweisen, dass sich die Anzahl der regenerierten Neuronen im Gyrus dentatus verdoppelte, wenn die Ratten Lernaufgaben am Hippocampus durchführten. Während bei den Aktivitäten, an denen der Hippocampus nicht teilnahm, trat dieser Anstieg nicht auf.
Dies wird in anderen Studien wie der von Shors et al. im Jahr 2000 oder ähnlich dem von Van Praag et al. (2002), obwohl diese hinzufügen, dass sich die neuen Zellen entwickeln und zu reifen Funktionszellen werden, ähnlich denjenigen, die bereits im Gyrus dentatus existieren.
In Bezug auf die Lernaktivitäten, an denen der Hippocampus beteiligt ist, finden wir: Blinkende Konditionierung, vorzugsweise Essen, oder räumliches Navigationslernen.
- Soziale Interaktionen
In einer interessanten Studie von Lieberwirth & Wang (2012) wurde festgestellt, dass positive soziale Interaktionen (wie die Paarung) die Neurogenese bei Erwachsenen im limbischen System erhöhen, während negative Interaktionen (wie die Isolierung) sie verringern.
Diese Ergebnisse müssen jedoch mit neuen Studien verglichen werden, um bestätigt zu werden.
- Neurotrophe Faktoren
O Substanzen, die das Nervenwachstum fördern, sind beispielsweise BDNF (neurotropher Faktor aus dem Gehirn), CNTF (ziliärer neurotropher Faktor), IGF-1 (insulinähnlicher Wachstumsfaktor Typ I) oder VEGF (endothelialer Wachstumsfaktor) vaskulär).
- Neurotransmitter
Es gibt bestimmte Arten von Neurotransmittern, die die Zellproliferation regulieren.
Beispielsweise reguliert GABA, das inhibitorisch ist, die Hippocampusneurogenese. Genauer gesagt, reduziert es es, erhöht aber gleichzeitig die Integration der neuen Neuronen mit den vorherigen.
Ein anderer Neurotransmitter, Glutamat, verringert die Regeneration der Neuronen. Ebenso wie bei der Injektion einer Substanz mit entgegengesetzter Wirkung (Antagonist) nimmt die Regeneration wieder zu.
Andererseits erhöht Serotonin die Neurogenese im Hippocampus, während seine Abwesenheit sie verringert.
- Antidepressiva
In einer Studie von Malberg et al. (2000) wurde gezeigt, dass eine längere Exposition gegenüber Antidepressiva die Zellproliferation im Hippocampus erhöht. Dies wurde jedoch nur bei Ratten nachgewiesen.
Faktoren, die die neuronale Regeneration bei Erwachsenen hemmen
- Stress
Zahlreiche Studien zeigen, dass eine Zunahme des Stresses eine signifikante Abnahme der neuronalen Regeneration des Hippocampus bewirkt.
Wenn der Stress chronisch ist, verringert er außerdem sowohl die Neurogenese als auch das Überleben dieser Zellen.
- Steroide
Corticosteroide wie Glucocorticoide, die während der Stressreaktion freigesetzt werden, bewirken eine Abnahme der Hippocampusneurogenese. Das Gegenteil ist der Fall, wenn der Gehalt dieser Substanz verringert wird.
Ähnliches passiert mit Gonadensteroiden. Tatsächlich variiert die neuronale Proliferation bei Frauen in Abhängigkeit von den Steroidgehalten in jeder Phase des Hormonzyklus.
Wenn Östrogen für weniger als 4 Stunden an Frauen verabreicht wird, nimmt die neuronale Proliferation zu. Wenn die Verabreichung jedoch bis zu 48 Stunden andauert, wird diese Proliferation unterdrückt.
- Soziale Isolation
Es scheint, dass soziales Versagen wie die Isolierung die Regeneration und das Überleben von Nervenzellen bei Tieren wie Affen, Mäusen, Ratten und Spitzmäusen beeinträchtigt.
- Drogenmissbrauch
Eine Verringerung der Neurogenese und des Zellüberlebens aufgrund des chronischen Konsums von Alkohol, Kokain, Ecstasy, Nikotin und Opioiden wurde nachgewiesen.
