Neurogenesi Adulta O Le Cellule Nervose Non Si Rigenerano? - Visualizzazione Alternativa

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Neurogenesi Adulta O Le Cellule Nervose Non Si Rigenerano? - Visualizzazione Alternativa
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Video: Le cellule staminali e la neurogenesi dell'adulto 2024, Giugno
Anonim

Invece di una prefazione. Non a caso pubblichiamo questo articolo su un sito web rivolto a psicologi e psicoterapeuti. L'autore di questo articolo è un biologo per educazione, uno psicoterapeuta per professione. La terapia della Gestalt ci offre un lavoro "all'incrocio" tra mentale e fisico, e i dati sul cervello e sul fatto che le cellule nervose si stanno rigenerando sono estremamente ottimistici. Ci sono prove da ricercatori tedeschi che dopo la psicoterapia, le prestazioni del cervello come oggetto biologico migliorano. Forse ecco finalmente la desiderata prova oggettiva dell'efficacia della psicoterapia? Elena Petrova (5 ottobre 2006)

Chiedo scusa in anticipo ai miei fratelli di scienza, e anche alle mie sorelle, per le conclusioni affrettate e l'immaginazione sfrenata, che non è affatto caratteristica di una mente scientifica rigorosa. Posso dire a mia difesa che le fantasie si estendono solo all'interpretazione dei fatti, e mi impegno a dichiarare i fatti stessi in modo accurato, chiaro e con riferimenti.

I primi dubbi sul dogma "le cellule nervose non guariscono" furono espressi nel 1965 (Josef Altman, Gopal Das). Circa 20 anni dopo, neuroni di nuova formazione furono trovati nel centro vocale superiore dei canarini (Fernando Notterbohm, Steven Goldman, citato in 1) durante un periodo in cui i maschi stavano imparando nuovi elementi del canto. Negli anni '90 sono apparsi articoli sulla formazione di nuovi neuroni nel bulbo olfattivo nei topi durante la gravidanza (citato da 1). Ci sono molti dati sulla comparsa di nuove cellule nervose nell'ippocampo di ratto (5, 2, 6, 8). Negli esseri umani, la formazione di nuovi neuroni nell'ippocampo è meno pronunciata rispetto ai roditori (3). Ci sono prove che il volume dell'ippocampo è ridotto nei pazienti con disturbi depressivi (9, 3). Malattie e disturbi (modelli animali) come iperattività (11), schizofrenia (8),epilessia (4) alla luce di nuovi dati sulla neurogenesi nel cervello adulto. Molte opere sono dedicate allo studio dei fattori che migliorano o sopprimono la formazione di nuovi neuroni nel cervello adulto, alla ricerca delle regioni del cervello in cui avviene questo processo e allo studio delle sostanze che lo influenzano. Voglio sottolineare che tutti questi lavori sono stati fatti su animali (uccelli, roditori, scimmie), non ci sono molti dati sul cervello umano. Tuttavia, la maggior parte dei ricercatori tende ad estrapolare (con riserve) le scoperte fatte negli animali al cervello umano.che tutti questi lavori sono stati fatti su animali (uccelli, roditori, scimmie), non ci sono molti dati sul cervello umano. Tuttavia, la maggior parte dei ricercatori tende ad estrapolare (con riserve) le scoperte fatte negli animali al cervello umano.che tutti questi lavori sono stati fatti su animali (uccelli, roditori, scimmie), non ci sono molti dati sul cervello umano. Tuttavia, la maggior parte dei ricercatori tende ad estrapolare (con riserve) le scoperte fatte negli animali al cervello umano.

Cos'è la neurogenesi?

La neurogenesi è il processo di formazione di nuovi neuroni. Nel cervello adulto ci sono ammassi di cellule che non svolgono alcuna funzione - non sono impegnate nello scambio e nell'elaborazione di informazioni, né nel mantenimento dei neuroni - ma sono in grado di dividersi per tutta la vita degli animali o degli esseri umani. Queste cellule sono chiamate cellule progenitrici. Dopo la divisione, una cellula figlia rimane al suo posto, cresce e si divide di nuovo, e la seconda migra e si integra nelle reti di neuroni già esistenti, maturando dopo un po '. Non tutti i neuroni di nuova formazione sopravvivono. È noto che una cellula nervosa muore se non stabilisce una connessione con la sua cellula bersaglio (scompare un neurone che non è coinvolto nello scambio di informazioni).

Il tasso di sopravvivenza aumenta sotto l'influenza di diversi fattori. La divisione della cellula progenitrice richiede circa 2 ore. I neuroni appena generati sono funzionalmente integrati nella rete entro 1 mese, sono più piccoli che maturi (la dimensione del corpo cellulare è minore, anche la ramificazione dei processi (dendriti) è minore) e infine maturano dopo 4 mesi (10). Sotto l'influenza di fattori che innescano la neurogenesi, le cellule si dividono attivamente entro 24 ore, quindi entro 7 giorni il processo si estingue (6).

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Aree del cervello in cui si trova la neurogenesi

La neurogenesi nel cervello adulto si trova solo in poche aree strettamente definite. Uno di questi è la zona subventricolare, l'area che riveste le pareti laterali dei ventricoli laterali del cervello dall'interno (dati ottenuti sui ratti). Durante lo sviluppo dei mammiferi (stadio embrionale), i neuroni si formano dallo strato di cellule che rivestono i ventricoli (zone ventricolari), quindi le cellule in divisione migrano verso aree diverse, formando tutte le strutture del cervello. La zona subventricolare si trova al di sotto del ventricolare (citato in 7) e contiene cellule che possono dividersi nel cervello adulto. La neurogenesi in questa zona è iniziata dalla gravidanza (topi e ratti). Nei roditori, l'olfatto è fondamentale per riconoscere e allevare i giovani. Al momento della nascita, nel bulbo olfattivo della femmina (l'area del cervello che riceve informazioni dai recettori del naso;si attiva in risposta agli odori) compaiono nuove cellule che migrano dalla zona subventricolare. Queste cellule si integrano nelle reti esistenti e si sviluppano in neuroni maturi (7, 12).

Un'altra area del cervello adulto, dove sono presenti gruppi di "per sempre giovani" capaci di divisione cellulare, è l'ippocampo (una formazione sottocorticale accoppiata situata in profondità nei lobi temporali; confina con la parte inferiore dei ventricoli laterali). Le funzioni dell'ippocampo sono complesse ed estremamente interessanti. Quest'area riceve informazioni dalla corteccia cerebrale, che proviene dal mondo esterno. Ad esempio: la sensazione del vento sulla pelle (zona tattile della corteccia cerebrale), fruscio delle foglie (zona uditiva), gioco di luci e ombre (visiva), odore (bulbo olfattivo) … - tali informazioni in una forma integrata arrivano all'ippocampo. Tuttavia, è improbabile che sia molto eccitato in risposta alla situazione descritta. Si ritiene che l'ippocampo reagisca alla novità: più sono insolite le informazioni, maggiore è la sua attività.

Inoltre, l'ippocampo emette la sua eccitazione in tutto il cervello, creando focolai di attivazione locali, facilitando così l'elaborazione delle informazioni (13). Negli esperimenti sui ratti, è stato riscontrato che negli animali che ricevono costantemente nuovi giocattoli, la sopravvivenza delle cellule appena nate è superiore rispetto al controllo (ratti senza giocattoli) (6). Allo stesso tempo, la neurogenesi dell'ippocampo è ridotta nei ratti che vivono in isolamento (8). Inoltre, si ritiene che l'ippocampo contenga sistemi neurali che regolano la memorizzazione e l'apprendimento (13). È noto che la memoria è organizzata nel cervello nel modo seguente: per ogni "pezzo" di informazione (ad esempio, il gusto del limone), è responsabile una parte completamente specifica del cervello, e una reazione olistica (alle lettere "in-to-u-s-i-m-o- n-a ") si realizza con l'interazione di molti siti dislocati in aree differenti. Si presumeche l'ippocampo funge da regolatore di questa interazione (13). Apparentemente, questa regolazione è mediata dalla neurogenesi. Negli esperimenti di addestramento sui ratti, si è scoperto che l'apprendimento è accompagnato dalla comparsa di nuovi neuroni nell'ippocampo (2, 1, 6, 3).

E infine, l'ippocampo è coinvolto nel processo di motivazione e regolazione del livello di attività del corpo. Le cellule dell'ippocampo sono in grado di produrre il ritmo theta corretto e regolare (4-7 Hz). Nei bambini dai 3-4 mesi di età, la presentazione di un nuovo stimolo porta ad un aumento della gravità e dell'ampiezza delle onde del range theta; negli adulti, il ritmo theta si verifica in situazioni che richiedono mobilizzazione. L'intensità del ritmo theta si correla bene con manifestazioni di personalità come aggressività, incontinenza, intolleranza e sospetto. Un aumento del ritmo theta dell'ippocampo negli animali è correlato a un elevato stress emotivo come paura, aggressività e cibo, bevande e bisogni sessuali pronunciati (13). K. T., sia negli animali che nell'uomo, un aumento della frequenza del ritmo theta è associato alla mobilizzazione prima dell'azione, al comportamento spontaneo, all'intensità delle azioni.

Pertanto, il ritmo theta generato dall'ippocampo è responsabile del livello di attività nel corpo. Se il cervello valuta l'ambiente esterno come minaccioso, l'attività può essere distruttiva (accompagnata da rabbia, odio, desiderio di distruggere o distruggere) oppure può essere finalizzata a evitare il pericolo. L'attività può essere esplorativa (reazione alla novità sicura). L'attività può essere finalizzata a soddisfare qualsiasi altra esigenza urgente. Apparentemente, questa attività, regolata dal ritmo theta dell'ippocampo, è aggressività nella comprensione dei terapisti della Gestalt. Quindi il lavoro di recupero (nel caso della sindrome postsinaptica e depressione) e del mantenimento dell'aggressività del cliente si riempie di nuovo significato: di conseguenza, viene ripristinata la capacità del cervello di neurogenesi dell'ippocampo. La formazione di nuovi neuroni nell'ippocampo viene soppressa se l'animale è indifeso di fronte a una minaccia imminente o si trova in uno stato di stress cronico (7, 5, 9). Apparentemente, la soppressione dell'attività è espressa a livello del cervello nell'indebolimento della neurogenesi dell'ippocampo. Il processo viene ripristinato dall'attività fisica spontanea (nei ratti correva su una ruota "scoiattolo") (5, 11, 3, 6, 1). Inoltre, i ratti "in corsa" imparano meglio (11).

Devo notare che i ratti nei vivai sono tenuti in gabbie, dove soprattutto non hanno un posto dove muoversi. La ruota dello scoiattolo offre loro l'opportunità di avvicinarsi al loro modo di vivere naturale. Forse per le persone, il movimento in sé non è importante quanto la vita naturale per noi - seguire i nostri bisogni, insieme all'obbedienza alle regole e al dovere. Tuttavia, questa non è altro che una fantasia, è estremamente difficile confermarla sperimentalmente contando il numero di neuroni appena generati in una persona che vive secondo la sua natura. E il fatto che il movimento è vita, la vita di nuovi neuroni, è stato confermato.

Quindi, l'ippocampo è una zona nella regione temporale del cervello; la neurogenesi si verifica nell'ippocampo del cervello adulto; le cellule dell'ippocampo generano il ritmo theta, che è responsabile del livello di attività del corpo; L'ippocampo è coinvolto nelle seguenti funzioni cerebrali:

- l'integrazione delle informazioni sensoriali e la loro distribuzione nel cervello; la risposta alla novità;

- apprendimento e memorizzazione;

- motivazione e regolazione dell'attività dell'intero organismo;

- regolazione dell'umore.

Se consideriamo il cervello come un sistema costituito da elementi interagenti, allora l'ippocampo può essere l'organizzatore dell'interazione di vari elementi del cervello (ad esempio, organizza la connessione tra la percezione degli eventi nel mondo esterno e

valutazione emotiva di questi eventi). Quindi, in caso di mancanza di connessioni esistenti (di fronte a qualcosa di nuovo o di apprendere qualcosa di nuovo), l'ippocampo organizza nuove connessioni tra gli elementi del cervello, generando nuove cellule. Probabilmente, la stessa funzione di organizzare nuove interazioni tra elementi già esistenti è svolta da nuovi neuroni nel bulbo olfattivo di topi gravidi.

Negli esseri umani, vorrei presumere che l'esperienza soggettiva dell'insight a livello del cervello corrisponda all'incorporazione di nuove cellule nervose nelle reti esistenti dell'ippocampo - la formazione di una connessione fino ad ora inesistente tra elementi esistenti da tempo. Gli psicologi della Gestalt chiamano questo fenomeno "effetto aha" che si verifica al momento del contatto nel ciclo di contatto. E poi l'intero ciclo di contatto è l'inizio o il mantenimento della neurogenesi nel cervello.

Un'altra area del cervello in cui vengono generati nuovi neuroni è la substantia nigra (4), situata nel mesencefalo. Quest'area attiva la corteccia cerebrale, conferendo colorazione emotiva ad alcune risposte comportamentali. Inoltre, la substantia nigra è responsabile del coordinamento e dell'avvio di movimenti complessi.

E infine, il centro vocale supremo degli uccelli canori, dove le cellule in divisione sono state scoperte per la prima volta nel cervello adulto.

Il canarino maschio canta canzoni complesse durante la stagione riproduttiva e impara nuovi elementi del canto ogni anno. Durante il periodo di non riproduzione, cantano meno, le loro canzoni sono meno perfette e il loro centro vocale diminuisce di volume. Ma quando arriva il momento di abbellire di nuovo la loro canzone, il centro vocale aumenta con l'aggiunta di nuovi neuroni.

I fringuelli a strisce, d'altra parte, imparano una canzone da adolescenti e non la cambiano mai. Il loro cervello riflette questa differenza: i fringuelli aggiungono solo un gran numero di neuroni al centro vocale durante l'adolescenza. In un esperimento, hanno distrutto selettivamente i neuroni nel centro vocale dei fringuelli e hanno scoperto che nuovi neuroni migravano lì, apparentemente sostituendo i morti. La canzone si è notevolmente "degradata" con una diminuzione dei neuroni, ma alcuni elementi della canzone sono stati recuperati con l'aggiunta di neuroni (citati da 1).

Le lesioni cerebrali (contusioni, ferite) danno inizio alla neurogenesi nell'ippocampo negli animali (4). Si può presumere che l'area distrutta a seguito di un trauma venga ripristinata dalla migrazione dei neuroni, come descritto nell'esperimento con il centro vocale di un fringuello. Ma non ho trovato dati per supportare questa ipotesi. Tuttavia, i processi infiammatori nei tessuti cerebrali sono accompagnati dalla soppressione della neurogenesi. L'infiammazione è la risposta del sistema immunitario a particelle o microrganismi estranei, accompagnata dalla distruzione di tutto ciò che è estraneo. Il cervello è isolato dal sistema immunitario da una barriera speciale. Tuttavia, ci sono cellule che svolgono il ruolo di "distruttori" - cellule microgliali. Rilasciano N2O (gas esilarante), che è neurotossico (4). Pertanto, il trauma avvia la neurogenesi e l'infiammazione la sopprime. Ovviamenteche il tasso di recupero sarà determinato da una combinazione di questi due fattori.

Sostanze che influenzano la neurogenesi

La divisione delle cellule progenitrici nell'ippocampo è soppressa dai glucocorticoidi (sostanze del gruppo dell'adrenalina) (3, 9, 7). Il sistema adrenalinico del cervello reagisce in risposta a una minaccia dall'ambiente esterno, viene attivato quando si sviluppano reazioni con rinforzo negativo (doloroso) (13). È interessante notare che gli oppiacei, agendo sul sistema adrenalinico, sopprimono anche la neurogenesi (3). Pertanto, una situazione minacciosa sopprime il processo di comparsa di nuovi neuroni.

Una diminuzione del livello di serotonina (uno dei mediatori cerebrali) è accompagnata da una diminuzione dell'intensità della neurogenesi nell'ippocampo, ma non influisce in alcun modo su questo processo nella zona subventricolare (8, 7). La serotonina, a differenza delle sostanze del gruppo dell'adrenalina, facilita lo sviluppo e l'immagazzinamento di abilità basate sul rinforzo positivo (nutrizionale) e influisce negativamente sullo sviluppo di reazioni difensive (13). Inoltre, ci sono prove che la serotonina è responsabile dell'esperienza di piacere e soddisfazione (14).

Un altro mediatore, la dopamina, ha un effetto simile sulla comparsa di nuovi neuroni: una diminuzione dei livelli di dopamina è accompagnata da una diminuzione dell'intensità della neurogenesi nell'ippocampo (8). La più ricca di dopamina è la substantia nigra (vedi sopra). I disturbi in questa zona portano a un profondo disturbo dell'attività motoria stereotipata, alla sua coordinazione e iniziazione - morbo di Parkinson (14). Forse le manifestazioni dolorose sono associate a qualsiasi cambiamento nella generazione dei neuroni dopaminergici nella substantia nigra e / o nella neurogenesi nell'ippocampo.

Tra le sostanze che potenziano la neurogenesi nell'ippocampo, il ruolo principale è assegnato a vari fattori di crescita (sostanze che stimolano le funzioni dei neuroni, supportano la loro sopravvivenza, inducendo la crescita di assoni e dendriti in direzione delle cellule bersaglio). L'esercizio (esperimenti con ratti "in corsa", vedi sopra) aumenta il livello periferico di uno di questi fattori di crescita, quindi aumenta il livello di questo fattore nell'ippocampo, dopodiché le cellule progenitrici iniziano a dividersi più attivamente (3).

Il glutammato è un altro neurotrasmettitore (il principale neurotrasmettitore eccitatorio nel cervello); nella corteccia cerebrale e nell'ippocampo, con la partecipazione di questo mediatore, avvengono i processi di apprendimento e memorizzazione (13). Questa sostanza aumenta anche il tasso di neurogenesi (8) avviando la divisione delle cellule progenitrici (3).

Una delle manifestazioni fisiologiche e biochimiche della schizofrenia è l'iperattività del sistema dopaminergico.

Un livello significativamente aumentato di dopamina è stato anche rivelato nel lobo temporale del cervello (in quest'area si trova l'ippocampo).

Sono stati anche osservati numerosi cambiamenti morfologici nella stessa area: aumento del volume dei ventricoli laterali, assottigliamento della corteccia parahippocampale, ecc. È stato notato un significativo indebolimento del sistema glutamatergico nella corteccia frontale (l'eccitazione dall'ippocampo arriva in quest'area) (citato da 13). Un modello di schizofrenia di ratto dimostra un significativo indebolimento della neurogenesi nell'ippocampo (8).

Nella depressione, anche il volume dell'ippocampo è ridotto. Gli antidepressivi avviano la neurogenesi nell'ippocampo (3, 5) senza influenzare la divisione delle cellule progenitrici nella zona subventricolare (9).

La prolattina è un ormone sessuale. È stato dimostrato nei roditori che un aumento di questo ormone è un segnale per l'allattamento. È questo ormone che avvia la neurogenesi nella zona subventricolare dei topi durante la gravidanza (1, 7). Negli esseri umani, un aumento dei livelli di prolattina plasmatica aumenta l'orgasmo (12).

Conclusione

Quindi, nel cervello adulto, è in corso il processo di comparsa di nuovi neuroni. La neurogenesi è stata riscontrata nella zona subventricolare (da lì le cellule migrano verso il bulbo olfattivo), nell'ippocampo, nella substantia nigra, nel centro vocale superiore degli uccelli. Questo processo è migliorato dall'apprendimento; in condizioni in cui l'animale è posto in un ambiente arricchito; in condizioni in cui l'animale ha la possibilità di movimenti fisici volontari; durante la gravidanza; con lesioni cerebrali. Il processo è indebolito dall'esposizione a una minaccia, in isolamento, sotto l'influenza di oppiacei, con infiammazione nei tessuti cerebrali.

Tutti i dati presentati risalgono a circa 5 anni fa. Per chi vuole informazioni più recenti, suggerisco le parole chiave: cervello adulto, neurogenesi.

Libri usati:

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3. RS Duman, J. Malberg e S. Nakagawa. Regolazione della neurogenesi degli adulti da farmaci psicotropi e stress. / The

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in Topi allevati per una maggiore corsa volontaria sulla ruota. / Behavioral Neurosciense, 2003, vol.117, N5, p. 1006-1016.

12. T. Shingo e al. Neurogenesi stimolata dalla gravidanza nel cervello anteriore familiare adulto mediata dalla prolattina. / Scienza, vol.299, 2003.

13. Meccanismi dell'attività cerebrale umana. Parte 1. Neurofisiologia umana / Ed. M. P. Bekhtereva. - L.: Nauka, 1988.

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14. Neurochimica. / Ed. I. P. Ashmarin e P. V. Stukalov. - M.: Casa editrice dell'Istituto di chimica biomedica dell'Accademia russa di scienze mediche, 1996. - 469 p.

Autore: Olga Ilyunina

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