Was ist Neurogenese?

Die Neurogenese ist die Geburt neuer Nervenzellen aus Stammzellen und Vorläuferzellen. Es tritt während der embryonalen Entwicklung auf, wenn das Nervensystem gebildet wird. Neuere Beweise haben gezeigt, dass die Neurogenese bei Primaten und menschlichen Erwachsenen anhält.

Neuronen sind die funktionalen Komponenten des Nervensystems und für die Verarbeitung und Übertragung von Informationen verantwortlich (Zhao, 2008).

Im Gegensatz zu dem, was vor langer Zeit gedacht wurde, kann das adulte Nervensystem neue Neuronen erzeugen, das heißt, es hat eine gewisse Fähigkeit, sich zu regenerieren. Die Neuproduktion von Neuronen ist also nicht nur auf embryonales und neonatales Leben beschränkt.

Alle Säugetiere haben Zellen in vielen Organen und in einigen Fällen, insbesondere im Blut, Haut und Darm zu replizieren, Stammzellen der ganze Leben hindurch besteht, einen Beitrag zum schnellen Zellwechsel (Gage, 2002 ). Zum Beispiel regeneriert der Darm seine Zellen alle 10,7 Jahre vollständig.

Aber die Regeneration des Nervensystems, speziell des Gehirns, ist viel begrenzter, aber das bedeutet nicht, dass es nicht existiert.

Merkmale der Neurogenese

Insekten, Fische und Amphibien können neuronale Zellen lebenslang nachbilden. Eine Ausnahme von dieser Regel der Selbstreparatur und des kontinuierlichen Wachstums wurde für das Gehirn der Säugetiere und des Rückenmarks gehalten.

Heute wissen wir, dass diese akzeptierte Einschränkung seit langer Zeit nicht mehr gilt, da es zwei gut differenzierte Bereiche des Gehirns gibt, die gezackter Gyrus der Hippocampusbildung und die subventrikuläre Zone und seine Projektion durch den rostralen Wanderungsweg zum Riechkolben, der während des ganzen Lebens neue Neuronen erzeugen kann (Gage, 2002).

Daher gibt es das ganze Leben hindurch im erwachsenen Gehirn neuronale, die erneuern kann und führen zu neuen Neuronen, Astrozyten und Oligodendrozyten, wie sie in den sich entwickelnden Gehirn Stammzellen auftritt.

Diese beiden Bereiche des erwachsenen Gehirns von Säugetieren (Gyrus dentatus und Subventrikularzone) gibt es Zellen mit mitotische Aktivität, die in zwei Gruppen eingeteilt werden kann (Arias-Carrion, 2007):

• Stammzellen oder Stämme das sind diejenigen, die fähig sind, sich unbegrenzt zu teilen und in verschiedene Arten von spezialisierten Zellen zu differenzieren, mit einem Zellzyklus von mehr als 28 Tagen.

• Neurale Vorläuferzellenmit einem 12-stündigen Zellzyklus, bei dem es sich um Nervenzellen mit begrenzter Kapazität zur Selbsterneuerung und -expansion und mit dem Potenzial zur Differenzierung zu einigen Arten von Neuronen handelt. Neuronale Vorläuferzellen und Glia-Vorläuferzellen wären Zellen, die dazu verpflichtet sind, sich nur gegenüber Neuronen bzw. Glia zu differenzieren. Neuronale Vorläufer, die für eine bestimmte Art von Neuronen bestimmt sind, könnten das ideale Ersatzwerkzeug für die Behandlung des verletzten ZNS sein.

Regulation der Neurogenese im adulten Gehirn

Die Neurogenese im erwachsenen Gehirn wird durch verschiedene Mechanismen positiv oder negativ reguliert. Darüber hinaus gibt es interne und externe Faktoren, die an der Regulierung teilnehmen.

Zu den internen Faktoren gehört die Expression von Genen, Molekülen, Wachstumsfaktoren, Hormonen und Neurotransmittern; Das Alter ist ein weiterer interner Faktor, der an der Neurogenese beteiligt ist. Unter den externen Faktoren können Umwelt- und pharmakologische Stimuli erwähnt werden (Arias-Carrión, 2007).

Interne Faktoren

Genetisch und molekular

Unter den genetischen Faktoren, die Neurogenese und embryonale Morphogenese induzieren, kann die Genexpression erwähnt werden. Diese Gene sind auch an der Regulierung der Zellproliferation und -differenzierung in neurogenen Bereichen des erwachsenen Gehirns beteiligt.

Einige dieser Gene werden in den germinativen Regionen des erwachsenen Gehirns in Reaktion auf Stimuli oder Läsionen in diesem Bereich in unterschiedlichem Ausmaß exprimiert.

Wachstumsfaktoren

Die Expression verschiedener Wachstumsfaktoren wie Wachstumsfaktor BDNF (BDNF) in der Regulation des Zellschicksals beteiligt sind, können die beiden die Entwicklung des Gehirns und im erwachsenen Gehirn, die Größe der neuronalen oder glialen Bevölkerung bestimmen.

Diese Faktoren werden in verschiedenen neurodegenerativen Modellen wie die Alzheimer-Krankheit oder Parkinson-Krankheit überexprimiert, wo sie als Schutzfaktoren von neuronaler Schädigung teilnehmen oder induzierende Faktoren für die Erzeugung und die Differenzierung von neuen Zellen auf beschädigte Zellen zu ersetzen (Arias- Carrión, 2007).

In diesem Zusammenhang hat es, dass intrazerebroventrikuläre Verabreichung von brain-derived neurotrophic factor (BDNF) erhöht sich die Neurogenese im Riechkolben und im Hippocampus nachgewiesen.

Daher können wir schließen, dass diese Wachstumsfaktoren die Neurogenese im erwachsenen Gehirn stimulieren.

Neurotransmitter

Derzeit ist bekannt, dass verschiedene Neurotransmitter als Faktoren beteiligt sind, die die Neurogenese im erwachsenen Gehirn regulieren. Zu den am meisten untersuchten gehören Glutamat, Serotonin (5-HT), Noradrenalin und Dopamin.

Glutamat gilt als der wichtigste Neurotransmitter für die Gehirnfunktion. Es ist bekannt, Neurogenese im Hippocampus erwachsener Tiere zu regulieren.

Die Beteiligung von 5-HT an der Neurogenese wurde in mehreren Studien nachgewiesen, so dass die Hemmung seiner Synthese eine Abnahme der Proliferationsrate sowohl im Hippocampus als auch in der subventrikulären Zone (ZSV) von Ratten zuließ.

Das noradrenerge System ist ein anderes, das an Neurogenese im erwachsenen Gehirn beteiligt ist. Es wurde gezeigt, dass durch Inhibition der Freisetzung von Noradrenalin die Zellproliferation im Hippocampus vermindert ist.

Schließlich ist Dopamin ein weiterer wichtiger Neurotransmitter, der an der Regulierung der Neurogenese sowohl im ZSV als auch im adulten Gehirnhippocampus beteiligt ist. Es wurde experimentell gezeigt, dass die Verminderung von Dopamin die Erzeugung neuer Neuronen sowohl in der SVZ als auch im Gyrus dentatus des Hippocampus verringert.

Hormone

Einige Studien weisen darauf hin, dass Ovarialsteroide sowie endogene Östrogene eine stimulierende Wirkung auf die Zellproliferation haben. Nebennierensteroide wie Corticosteroide unterdrücken jedoch die Zellproliferation in Bereichen wie dem Gyrus dentatus des Hippocampus.

Eine Studie an Ratten zeigt, dass die Rate der Neurogenese während der Schwangerschaft um 65% ansteigt und kurz vor der Geburt ihren maximalen Wert erreicht, was mit dem Prolaktinspiegel übereinstimmt (Arias-Carrión, 2007).

Alter

Es ist bekannt, dass das Alter einer der wichtigsten inneren Faktoren bei der Regulierung der Neurogenese im Gehirn ist.

Die Neurogenese im sich entwickelnden Gehirn ist sehr hoch, aber wenn wir älter werden und älter werden, nimmt sie drastisch ab, obwohl sie nicht ganz verschwindet.

Externe Faktoren

Umwelt

Die Neurogenese stellt keinen statischen biologischen Prozess dar, da ihre Geschwindigkeit variabel ist und von der Umgebung abhängt. Es ist bekannt, dass körperliche Aktivität, angereicherte Umgebungen, Energierestriktion und die Modulation neuronaler Aktivität neben anderen Faktoren als positive Regulatoren der Neurogenese wirken.

Tiere, die in einer angereicherten Umgebung leben, haben eine erhöhte Neurogenese im Gyrus dentatus. Bei Tieren jedoch, die unter Stress oder in einer schlecht angereicherten Umgebung leben, nimmt die Neurogenese in diesem Bereich ab oder wird vollständig gehemmt.

Veränderungen in der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse, die durch anhaltende Stresssituationen während der Entwicklung hervorgerufen werden, verringern außerdem die Bildung neuer Zellen im Gyrus dentatus. So ist bekannt, dass die Zellproliferation im Gyrus dentatus aufgrund der Wirkung von Glukokortikoiden abnimmt, die als Reaktion auf Stress freigesetzt werden.

Auf diese Weise wurde beobachtet, wie sowohl freiwilliges Training als auch Umweltanreicherung die Leistung von jungen und alten Mäusen im Morris-Wasserlabyrinth verbessern (Aufgabe, Hippocampus-abhängiges Lernen und Gedächtnis zu testen) (Arias-Carrión , 2007).

Es wurde auch beobachtet, wie die Neurogenese durch den sozialen Status von Tieren moduliert werden kann und wahrscheinlich durch Moleküle wie den oben erwähnten neurotrophen Faktor aus dem Gehirn vermittelt wird (Zhao, 2008).

Schließlich sollen Erfahrungen, die mit einer Verbesserung der Kognition verbunden sind, vermutlich durch Stimulierung des neuronalen Netzwerks des Hippocampus erfolgen.

Tatsächlich ist das Lernen abhängig vom Hippocampus einer der Hauptregulatoren der Neurogenese (Studie). Der Hippocampus ist verantwortlich für die Bildung neuer Erinnerungen, des deklarativen Gedächtnisses und des episodischen und räumlichen Gedächtnisses. Daher ist die Vermehrung neuer Neuronen in diesem Bereich des Gehirns sehr wichtig.

Wenn man einmal erklärt hat, was Neurogenese ist und durch welche Faktoren es reguliert wird, könnte man sich fragen, ob etwas unternommen werden kann, um die Abnahme der für das Altern charakteristischen Neurogenese zu vermeiden und die Bildung neuer Neuronen zu stimulieren. Es ist dein Glückstag, denn die Antwort ist ja. Hier sind einige Tipps, um es zu bekommen.

Wie treibst du Neurogenese? 

Übung!

Der Rückgang der Neurogenese, die dem Altern eigen ist, kann durch körperliche Betätigung verhindert oder umgekehrt werden. Wie Van Praag und Mitarbeiter (2005) feststellten, hatten ältere Erwachsene, die das ganze Leben lang trainierten, weniger Hirngewebe verloren als sitzende Individuen. Auf der anderen Seite haben ältere Menschen in guter körperlicher Verfassung eine bessere Leistung in kognitiven Tests als ihre sitzenden Kollegen (Studie).

Jede Übung ist gut, aber insbesondere wurde beobachtet, dass Laufen die Zellproliferation in der SGZ erhöht (Zhao, 2008).

Finden Sie eine angereicherte Umgebung!

Adulte Neurogenese wird dynamisch durch viele physiologische Reize reguliert. Zum Beispiel erhöht körperliche Aktivität in der adulten SGZ die zelluläre Proliferation, wie wir bereits früher kommentiert haben, während eine angereicherte Umgebung das Überleben neuer Neuronen fördert (Ming, 2011) (Studie).

Lesen Sie, lernen Sie neue Fähigkeiten, lernen Sie neue Leute kennen, Spiele und Aufgaben, die denken, Hobbies, Reisen oder Erfahrungen wie Kinder haben (Ja, Kinder haben, erhöht die Neurogenese bei Müttern und Vätern), neben vielen anderen Aktivitäten. sie stellen eine Herausforderung für unsere Wahrnehmung dar mit der daraus folgenden zerebralen Plastizität und der Neuproduktion von Neuronen.

Vermeiden Sie chronischen Stress!

Stress ist eine akute und adaptive Antwort auf die Umwelt, die uns viele Male hilft, Probleme zu lösen und vor möglichen Gefahren zu fliehen, aber heute führt unsere Art zu leben voller Arbeit und Sorgen zu einem konstanten und chronischen Stresslevel , die weit davon entfernt sind, sich anzupassen, kann uns ernste physische und psychische Probleme bereiten.

Dieser chronische Stress und die daraus resultierenden hohen Spiegel an Nebennierenhormonen wie Cortisol führen nachweislich zu neuronalem Tod und Unterdrückung der Neurogenese (Studie).

Vermeiden Sie deshalb Stress mit Alternativen wie Yoga, Entspannung, eine gute Ruhe und Schlafhygiene würde diesen durch chronischen Stress gefürchteten neuronalen Tod verhindern.

Gut essen! Weniger ist mehr!

Das Essen ist nicht weniger wichtig. Es wurde gezeigt, wie kalorische Restriktion, intermittierendes Fasten und eine Ernährung, die reich an Polyphenolen und mehrfach ungesättigten Fettsäuren ist, Kognition, Stimmung, Alterung und Alzheimer-Krankheit zugute kommen können. Mit besonderer Aufmerksamkeit bei der Verbesserung der strukturellen und funktionellen Plastizität im Hippocampus, der Steigerung der Expression von neurotrophen Faktoren, der synaptischen Funktion und der adulten Neurogenese (Studie).

Dies bedeutet nicht, dass Sie nicht essen oder dass Sie auf eine Diät gehen, aber dass es nicht gut ist zu essen, bis Sie verarbeitete Nahrung aufblasen oder essen. Essen Sie gesund und in Maßen.

Polyphenole finden sich in Lebensmitteln wie Traubenkernen, Äpfeln, Kakao, Früchten wie Aprikosen, Kirschen, Preiselbeeren, Granatäpfeln usw. und in Getränken wie Rotwein. Sie sind auch in Nüssen, Zimt, grünem Tee und Schokolade (dunkle Schokolade nicht in Milchschokolade) enthalten.

Mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFA) sind in fettem Fisch (blauer Fisch) und Fisch- und Meeresfrüchten sowie in Samenölen und grünem Blattgemüse enthalten.

Also, sind Sie bereit, diese Tipps in die Praxis umzusetzen, um Ihrer Neurogenese einen kleinen Schub zu geben?

Referenzen

1. Gage, F. H. (2002). Neurogenese im adulten Gehirn. Das Journal der Neurowissenschaft, 22(3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenese im erwachsenen Gehirn. Zeitschrift für Neurologie, 44(9), 541-550.
3. Zhao, C., Deng, W. und Gage, F. H. (2008). Mechanismen und funktionelle Implikationen der adulten Neurogenese. Zelle, 132(4), 645-660. 
4. Deng, W., Aimone, J. B. & Gage, F. H. (2010). Neue Neuronen und neue Erinnerungen: Wie wirkt sich die adulte Hippocampus-Neurogenese auf Lernen und Gedächtnis aus? Nature Reviews Neurologie, 11, 339-350.
5. Van Praag, H., Shubert, T., Zhao, C. & Gage, F. H. (2005). Übung verbessert Lernen und Hippocampus Neurogenesis bei älteren Mäusen. JNeurosci: Das Journal der Neurowissenschaften, 25(38), 8680-8685. 
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8. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Auswirkungen der Ernährung auf die Plastizität des Gehirns in Tier-und Humanwissenschaften: Beachten Sie die Lücke. Neurale Plastizität, 2014, 1-32.