Нейрогенез у дорослої людини

Більшість нейробіологів та інших вчених протягом багатьох десятиліть вірили і доводили, що нервові клітини (нейрони) не здатні до регенерації (відновленню), що число нейронів у дорослої людини це постійна величина і в перебігу життя їх стає тільки менше, а так зване відновлення нервових клітин є лише процесом виникнення нових зв’язків в останніх нейронах. Ще Хебб в 1949 році стверджував, що гнучкість нервової системи можлива лише за рахунок розвитку нових синапсів, без утворення нових нейронів. Тобто поняття пластичності мозку в зв’язку з запам’ятовування, навчанням та іншими можливостями дорослої людини вкладалося в зазначену вище теорію. Всі дослідження полягали у вивченні змін в рецепторах нейромедіатора і кількості синапсів.

Перші відкриття в галузі освіти нових нейронів почалися в 1960 році. Нещодавно проведені дослідження показали, що в перебігу всього життя у людини відбувається процес розподілу нервових стовбурових клітин як мінімум в двох областях мозку: в зубчастій звивині гіпокампу, яка має важливе значення в процесах навчання і пам’яті, а також в субвентрікулярной зоні мозку передніх бокових шлуночків, на місці походження нейронів нюхових цибулин. До теперішнього часу роль нервових стовбурових клітин не вивчена точно, але вважається, що дані клітини пов’язані з навчанням, настроєм і асоціаціями сенсорної інформації. Відкриття цих клітин забезпечить важливу теоретичну базу в області вивчення процесів, які контролюють пластичність мозку.

Утворення нових нейронів в мозку дорослої людини процес досить недавно визнаний, так як наукове співтовариство до недавнього часу вважало, що кількість нейронів в мозку дорослої людини постійна величина. Спочатку нейрогенез був відкритий у співочих птахів, а потім у ссавців і, згідно з наявною на даний момент гіпотезі в зубчастій звивині гіпокампу і в субвентрікулярной зоні існує так зване мікрооточення, яке сприяє поділу клітин попередників нейронів, такі клітини мають назву нейробласти. В ході освіти таких клітин близько 50% з них гинуть в результаті запрограмованої смерті клітин, але в разі, якщо дані клітини сформували синаптичні зв’язки, то вони виживають на тривалий час.

У гіпокампі у дорослої людини щодня утворюється близько 700 нових нейронів. Дане число з віком знижується, але не значно. Таким чином, відбувається регенерація нейронів в нюхової цибулини і в гіпокампі людини. Після диференціації протягом короткого часу нові нейрони мають підвищену синоптичну пластичність. Зазначені дві області головного мозку відразу після народження мають велику кількість нейробластов, кількість яких значно знижується після першого року життя, а потім в процесі дорослішання йде помірне зниження їх кількості.

Аналіз кількості нейробластов у дорослої людини дає непряме уявлення про обсяги нейрогенез. Але все ж це не дає відповідь на те, чи можуть дійсно нейробласти інтегрувати в сформовані нейрони. Незважаючи на підтвердження того, що нейрони здатні утворюватися в головному мозку людини, кількість нових нейронів набагато менша за кількість втрачених (загиблих) нейронів.

Нейрогенез у дорослої людини являє собою процес зростання кількості нейронів, формування нових синаптичних зв’язків, створення нейронних мереж.

Нейрорегенераціі полягає в зростанні або відновленні пошкоджених нервових тканин. Сюди можна віднести утворення нових нейронів, аксонів, глії, синапсів або мієліну. Є відмінності в нейрорегенераціі центральної і периферичної нервової системи. При пошкодженні аксона відбувається Валеріановская дегенерація дистального сегмента, в результаті він втрачає свою миелиновую оболонку. Проксимальний сегмент може загинути в результаті апоптозу, або піддатися хроматолітіческой реакції, що є спробою ремонту. У центральній нервовій системі відбувається встраиванием нижніх гіальних відростків в мертвий синапс.

Процес утворення нових нейронів

Процес утворення нових нейронів (відновлення нервових клітин) займає кілька етапів. Спочатку з’являються стовбурові клітини в певних зонах мозку, які діляться і утворюють клітини попередники нейронів. Далі дані клітини попередники знову можуть поділитися і утворюють так звані нейробласти, які переміщаються в певні зони мозку, перетворюючись в нейрони з їх формою і функціями.

Як вже було сказано вище, клітини попередники в центральній нервовій системі можуть перероджуватися в клітини нервової системи (нейрони), а також в клітини мікроглії (астроцити і олігодендроціти). Такі клітини попередники розташовуються в декількох зонах мозку: нюхова цибулина (ОЛ), субвентрікулярной зона (СЗ) і зубчаста звивина гіпокампа (ЗІГ). Доля нейробластов значно залежить від їх розташування. Так наприклад, коли клітини попередники, розташовані в ЗИГ мігрують в гранули клітин гіпокампу, клітини попередники СЗ мігрують тангенциально в ланцюгах, які оточені астроцітнимі трубчастими структурами, утворюючи ростральними міграційний потік в напрямку ОЛ. У субвентрікулярной зоні бокового шлуночка присутній чотири види клітин: епендімного клітини, транзит-діляться клітини, астроцити і нейробласти. Астроцити контактують з боковим шлуночком і грають роль нервових стовбурових клітин, генеруючи нервові клітини-попередники під назвою транзит-ампліфікаціонних клітини. Транзит-ампліфікаціонних клітини інтенсивно розмножуються і формують нейробласти. Важливу роль в регуляції нейрогенезу грають кровоносні судини, які оточують ці клітини в субвентрікулярной зоні. Генеруються в даній зоні нейробласти мігрують через рострально міграційний потік до нюхової цибулини. Дані клітини утворюють сукупність ланцюжків, які оточені тунелями з астроцітних відростків. Після того як дані ланцюжка нейробластов надійшли в нюхову цибулину, вони поділяються на індивідуальні клітини, мігруючи радіально всередині нюхової цибулини. Велика частина нейробластов диференціюється в клітини гранули, формують синапси з митрально-тафтінговий клітинами, які є виступами нейронів в нюхової цибулини. Незначна частина нейробластів продовжує своє радіальне рух в клубочок, який розташований в поверхневому шарі нюхової цибулини, там вони диференціюються в перігломерулярние клітини, утворюють синапси з сенсорними нюховими нейронами і митрально-тафтингові клітини.

Дослідження показують, що в областях головного мозку є так звані резервуари клітин попередників, з яких відбуваються нові нейрони. Дослідження крім того показали, що різні пошкодження нервових клітин і областей мозку викликає посилення процесу нейрогенезу в зазначених областях мозку. Клітини попередники нейронів з субвентрікулярной зони (СЗ) інтенсивно мігрують в ділянки пошкоджених клітин мозку, де вони диференціюються в нейрони і глії. Нейробласти в ЗИГ також збільшуються в чисельності при механічних пошкодженнях мозку, інсульті, епілептичний припадок і при ексайтотоксічності. Але слід зазначити, що існують певні відмінності в проліферації і диференціювання нейробластов в залежності від причин пошкодження нервових клітин.

висновок

Отже, на даний момент нейрогенез у дорослої людини описаний завдяки відкриттю нервових стовбурових клітин у мозку. Якщо узагальнити всю наявну інформацію про Нейрогенез в дорослому мозку, можна відзначити, що нейрогенез являє собою складний комплекс біологічних процесів, таких як генезис, міграції, диференціації та підтримка новоутворених нейронів. Нейрогенез дорослого мозку створює нові нейронні мережі замість пошкоджених, що грає важливу роль у відновленні пошкодженого мозку, а також його пластичності.

Посилання на основну публікацію