PROFILPELAJAR.COM

Нейрогене́з (др.-греч. νεῦρον «волокно, нерв» + γένεσις «рождение, возникновение, происхождение») — комплексный процесс, который начинается с пролиферации клеток-предшественниц, миграции, дифференцировки новообразованных клеток и кончается образованием нового функционирующего и интегрированного в нейрональную сеть нейрона. Наиболее активный во время пренатального развития, нейрогенез ответственен за наполнение растущего мозга.

Эмбриональный нейрогенез

Смотрите развитие нервной системы позвоночных.

Нейрогенез у взрослых

Нейрогенез у взрослых — это явление, относительно недавно признанное научным сообществом, которое опровергло существовавшую долгое время научную теорию о статичности нервной системы и её неспособности к регенерации. В течение многих лет только небольшое число нейробиологов рассматривало возможность нейрогенеза. Однако, в последние десятилетия, благодаря развитию иммуногистохимических методов и конфокальной микроскопии, сначала было признано наличие нейрогенеза у певчих птиц, а затем были получены неоспоримые доказательства нейрогенеза в субвентрикулярной зоне и субгранулярной зоне (части зубчатой извилины гиппокампа) у млекопитающих, в том числе у людей^[2]. Некоторые авторы предполагают, что образование новых нейронов у взрослых также может происходить и в других областях мозга, включая неокортекс приматов, другие ставят под вопрос научность этих исследований, а некоторые считают, что новые клетки могут оказаться глиальными клетками.

Существует гипотеза, что микроокружение в субвентрикулярной зоне и в зубчатой извилине гиппокампа (так называемая нейрогенная ниша) обладает специфическими факторами, которые необходимы для деления клеток предшественников нейронов, а также дифференцировки и интеграции новообразовавшихся нейронов^[3]. Около 50 % новорождённых клеток погибает по механизмам запрограммированной клеточной гибели, но если молодые нейроны образуют синаптические контакты или получают необходимую трофическую поддержку, то они могут выживать в течение долгого времени.

Функциональное значение

Нейрогенез у взрослых является одним из механизмов пластичности мозга, выражающихся в увеличении количества нейронов и структурной перестройке нейрональных сетей, образовании новых синапсов и изменении синаптической передачи. Добавление новых клеток в обонятельные луковицы и в зубчатую извилину гиппокампа заканчивается функциональной интеграцией клеток с уникальными характеристиками. Например, молодые гранулярные клетки в зубчатой извилине имеют более низкий порог долговременной потенциации, чем более старые клетки. Предполагается, что эта пластичность важна для процессов обучения и памяти^[4]^[5].

Регуляция

Множество исследований было направлено на определение и изучение факторов, которые регулируют пролиферацию, выживаемость, миграцию и дифференцировку нейрональных предшественников. Этими факторами являются гормоны, ростовые факторы, нейротрансмиттеры, цитокины, электрофизиологическая активность, стресс и др.^[6]^[7]^[8]

Стимулирование эндогенного нейрогенеза для лечения нейродегенеративных заболеваний

Если нейрогенез изначально присутствует во взрослом мозге на базовом уровне, то можно попытаться усилить его и тем самым компенсировать недостаток нейронов, вызванный нейродегенеративными заболеваниями^[9]. Может показаться научной фантастикой, что новообразованные нейроны могут мигрировать в повреждённую область для того, чтобы дифференцироваться в нейроны необходимого фенотипа. Тем не менее, есть группа работ, в которых у животных с паркинсонизмом было использовано управление эндогенными нейрональными предшественниками для попытки восстановления дофаминергической иннервации стриатума^[10].

Эффект от каннабиноидов

В 2005 году клинические исследования крыс при Университете Саскачевана показали, что использование каннабиноидов приводит к росту новых нейронов в гиппокампе^[11]. Исследования показали, что синтетический наркотик, напоминающий ТГК — основной психоактивный ингредиент марихуаны — обеспечивает некоторую защиту мозга от воспаления, что может привести к улучшению памяти в пожилом возрасте. Это связано с рецепторами в организме, которые также могут повлиять на воспроизводство новых нейронов^[12].

См. также

Литература

Всё, что вы всегда хотели знать о взрослом нейрогенезе, но боялись спросить
Обзор 2008 года «Механизмы и функциональное значение взрослого нейрогенеза». Zhao C, Deng W, Gage FH. Mechanisms and functional implications of adult neurogenesis. Cell. 2008;132:645-660 PMID 18295581

Примечания

↑ Faiz M., Acarin L., Castellano B., Gonzalez B. Proliferation dynamics of germinative zone cells in the intact and excitotoxically lesioned postnatal rat brain (англ.) // BMC Neurosci^[англ.] : journal. — 2005. — Vol. 6. — P. 26. — doi:10.1186/1471-2202-6-26. — PMID 15826306. — PMC 1087489. Архивировано 2 июня 2009 года.
↑ Ming G. L., Song H. Adult neurogenesis in the mammalian brain: significant answers and significant questions. (англ.) // Neuron : journal. — Cell Press, 2011. — Vol. 70, no. 4. — P. 687—702. — doi:10.1016/j.neuron.2011.05.001. — PMID 21609825. — PMC 3106107.
↑ Conover J. C. The neural stem cell niche. (англ.) // Cell Tissue Res^[англ.] : journal. — 2008. — Vol. 331, no. 1. — P. 211—224. — PMID 17922142.
↑ Lledo P. M. Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits. (англ.) // Nat Rev Neurosci : journal. — 2006. — Vol. 7, no. 3. — P. 179—193. — PMID 16495940.
↑ Deng W. Adult-born hippocampal dentate granule cells undergoing maturation modulate learning and memory in the brain. (англ.) // J Neurosci^[англ.] : journal. — 2009. — Vol. 29, no. 43. — P. 13532—13542. — PMID 19864566.
↑ Lucassen P. J. Regulation of adult neurogenesis by stress, sleep disruption, exercise and inflammation: Implications for depression and antidepressant action. (англ.) // European Neuropsychopharmacology^[англ.] : journal. — Elsevier, 2010. — Vol. 20, no. 1. — P. 1—17. — PMID 19748235.
↑ Balu D. T. Adult hippocampal neurogenesis: regulation, functional implications, and contribution to disease pathology. (англ.) // Neurosci Biobehav Rev^[англ.] : journal. — 2009. — Vol. 33, no. 3. — P. 232—252. — PMID 18786562.
↑ Meerlo P. New neurons in the adult brain: the role of sleep and consequences of sleep loss. (англ.) // Sleep Med Rev^[англ.] : journal. — 2008. — Vol. 13, no. 3. — P. 187—194. — PMID 18848476.
↑ Geraerts M. Concise review: therapeutic strategies for Parkinson disease based on the modulation of adult neurogenesis. (англ.) // Stem cell : journal. — 2007. — Vol. 25, no. 2. — P. 263—270. — PMID 17082225.
↑ Cooper O. Intrastriatal transforming growth factor alpha delivery to a model of Parkinson's disease induces proliferation and migration of endogenous adult neural progenitor cells without differentiation into dopaminergic neurons. (англ.) // Stem cell : journal. — 2004. — Vol. 24, no. 41. — P. 8924—8931. — PMID 15483111.
↑ Wen Jiang; Yun Zhang; Lan Xiao; Jamie Van Cleemput; Shao-Ping Ji; Guang Bai; Xia Zhang. Cannabinoids promote embryonic and adult hippocampus neurogenesis and produce anxiolytic- and antidepressant-like effects (англ.) // Journal of Clinical Investigation : journal. — 2005. — 1 November (vol. 115, no. 11). — P. 3104—3116. — doi:10.1172/JCI25509. — PMID 16224541. — PMC 1253627. Архивировано 5 ноября 2013 года.
↑ News Room - The Ohio State University (неопр.). Дата обращения: 1 октября 2013. Архивировано 1 ноября 2012 года.