Большое внимание уделяется вопросам регенерации нервных клеток и механизмам восстановления несформированных или утраченных функций мозга (движение, психика и речь). «Нервные клетки не восстанавливаются!» – эта поговорка сопровождает человека с детства, создавая впечатление правдивости этой фразы.
Нейрогенез: нервные клетки восстанавливаются или нет?
Считалось, что восстановить нейроны у взрослого человека невозможно, но благодаря развитию нейробиологии ученым удалось выяснить, что новые нейроны могут появляться из стволовых клеток. Если нейроны организм может создавать только в стадии эмбриона, значит «нервные клетки не восстанавливаются». Опровергая известную теорию о том, что нервные клетки не восстанавливаются, последние научные исследования доказывают — регенерация клеток возможна. Утверждение, что нервные клетки — нейроны — не восстанавливаются, давно утратило свою силу, устарело, подверглось пересмотру. Ученые из Швеции наконец-то поставили точку в одном из традиционных нейрофизиологических споров — они убедительно доказали, что нервные клетки взрослого человека могут восстанавливаться.
Нервничать можно! Но осторожно
После повреждения мозга у млекопитающих, оказалось, что имеющиеся нервные клетки разделились пополам, и образовалось два полноценных нейрона, в итоге функции мозга восстановились. Однако если лекарства нервные клетки не восстанавливают, это не значит, что с их восстановлением не поможет ничто другое. Это называется феноменом нейропластичности: хоть количество нервных клеток и не увеличивается, зато они могут переключаться, как своеобразное программное обеспечение в головном мозге. Часто говорят: «Не нервничай, нервные клетки не восстанавливаются».
Восстанавливаются ли нервные клетки
И по сей день не известно, что делает их схожими и разнообразными. Судя по всему, есть некая особая генетическая программа: несмотря на то, что все это в целом скелетные мышцы, у них есть собственные компоненты, которые определяют, каким именно видом они становятся. У него была тяжелая стадия бокового амиотрофического склероза наследственное заболевание нервной системы, которое сопровождается атрофией мышц. Поразительно то, что при полной парализации у Хокинга сохранялась мимика лица. А ведь заболевание наследственное, это значит, что во всех клетках тела мутация одна и та же. Однако, как оказалось, дистрофии истощению с возрастом подвергаются не все типы мышц — что при заболевании, как у Стивена, что у здоровых пожилых людей. В частности, выяснилось, что глазные мышцы и мышцы лица у человека самые устойчивые. И теперь важно понять: почему, например, мышцы конечностей становятся первыми жертвами дистрофии с возрастом или при болезни. Что в них такого особенного?
Если это выяснить, то появляются перспективы использовать генную терапию, чтобы вернуть дряхлеющие мышцы в хорошее состояние. Это и есть цель нашего проекта. Сопоставляя результаты исследований у приматов и человека, по разным мышцам и в разном возрасте, исследователи планируют создать самый масштабный атлас работы разных типов мышц. И вычислить факторы, которые влияют на изменения и суперустойчивость мышц. Клетка-родитель передает клетке-ребенку ДНК с некоторыми дефектами. Кроме генов, в дочернюю клетку попадает также часть биологического материала из материнской клетки, например, фрагменты старых белков и другое неблагоприятное наследство. Так что новые клетки уже немного «старые», и каждая последующая условно частично хуже прежней, особенно по мере увеличения возраста человека.
Они не погибают. Подобным же образом устроена нервная система моллюсков и насекомых. Именно из-за фиксированного количества нейронов эти животные не способны значительно изменять своё поведение и обучаться.
Так как нейроны — одни из самых ресурсозатратных клеток в нашем теле, организм сам избавляется от наименее активных нейронов, которые имеют мало связей с другими клетками. Функции «убитого» нейрона тут же берут на себя соседние, укрупняясь в размерах и формируя новые связи. Во-вторых, нейрогенез формирование новых нейронов взамен утраченных всё-таки существует. Впервые о нём сообщил Джозеф Альтман в 1962 году. Он опубликовал в журнале Science статью «Формируются ли новые нейроны в мозге млекопитающих? Электрическим током он разрушил участок в мозге крысы и ввёл туда радиоактивное вещество, способное проникать в новые клетки. Через несколько месяцев в других участках мозга животного появились новые радиоактивные нейроны. Однако тогда его открытие не вызвало широкого научного интереса. Во второй раз нейрогенез «открыли» почти через 20 лет. Профессор Фернандо Ноттебом из Рокфеллеровского университета доказал , что брачные песни самцов канареек изменяются от сезона к сезону именно из-за значительного обновления клеток в вокальном центре мозга.
Параллельно с ними советский профессор А. Поленов обнаружил нейрогенез у амфибий. В 1998 году Питер Эрикссон и Фред Гейдж доказали нейрогенез и у человека. На сегодняшний день известно, что существует как минимум три места образования новых нейронов: гиппокамп, обонятельные луковицы и миндалевидное тело.
Тогда как же человек сохраняет память и интеллект до весьма преклонных лет? Этому есть несколько объяснений.
Во-первых, гибель нейронов — абсолютно естественный процесс для человеческого организма. И во многом благодаря этому процессу наша нервная система настолько пластична. Например, у круглых червей на протяжении всей жизни ровно 162 нейрона. Они не погибают. Подобным же образом устроена нервная система моллюсков и насекомых. Именно из-за фиксированного количества нейронов эти животные не способны значительно изменять своё поведение и обучаться.
Так как нейроны — одни из самых ресурсозатратных клеток в нашем теле, организм сам избавляется от наименее активных нейронов, которые имеют мало связей с другими клетками. Функции «убитого» нейрона тут же берут на себя соседние, укрупняясь в размерах и формируя новые связи. Во-вторых, нейрогенез формирование новых нейронов взамен утраченных всё-таки существует. Впервые о нём сообщил Джозеф Альтман в 1962 году. Он опубликовал в журнале Science статью «Формируются ли новые нейроны в мозге млекопитающих? Электрическим током он разрушил участок в мозге крысы и ввёл туда радиоактивное вещество, способное проникать в новые клетки.
Через несколько месяцев в других участках мозга животного появились новые радиоактивные нейроны. Однако тогда его открытие не вызвало широкого научного интереса. Во второй раз нейрогенез «открыли» почти через 20 лет.
Однако и здесь не все так просто, как представляют авторы многочисленных картинок и видеороликов в Интернете, предупреждает профессор Гладышев. Не стоит обольщаться, что ваша печень полностью обновляется каждый год, а вся кожа легко меняется раз в месяц. Еще бывает, что один и тот же тип клеток в одном месте организма за какое-то время полностью поменялся, а в другом месте живет как ни в чем не бывало. Какие факторы на это влияют, пока во многом остается загадкой внутренней саморегуляции организма.
Первый — деление, после которого материнская клетка отмирает и заменяется новой, дочерней. Второй путь — превращение стволовых универсальных. Со временем запасы стволовых клеток в организме истощаются, делящиеся клетки постепенно деградируют см. Причем, планируется, что ведущую роль в исследованиях будет играть именно Россия. Считается, что у человека всего три типа мышц: сердечная миокард , гладкие мышцы и скелетные. Но одних только скелетных мышц больше 600! И по сей день не известно, что делает их схожими и разнообразными.
Судя по всему, есть некая особая генетическая программа: несмотря на то, что все это в целом скелетные мышцы, у них есть собственные компоненты, которые определяют, каким именно видом они становятся. У него была тяжелая стадия бокового амиотрофического склероза наследственное заболевание нервной системы, которое сопровождается атрофией мышц. Поразительно то, что при полной парализации у Хокинга сохранялась мимика лица. А ведь заболевание наследственное, это значит, что во всех клетках тела мутация одна и та же. Однако, как оказалось, дистрофии истощению с возрастом подвергаются не все типы мышц — что при заболевании, как у Стивена, что у здоровых пожилых людей.
Смотрите также:
- И все-таки они восстанавливаются
- Нервные клетки восстанавливаются: Как запустить производство новых нейронов
- Нервные клетки восстанавливаются: Как запустить производство новых нейронов
- «Петровка, 38»
- Важность нейрогенеза
Они восстанавливаются! Что ученые узнали про нервные клетки
Потому что нервные клетки у взрослого человека восстанавливаются. Специалисты института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского Университета разработали технологию для восстановления нервных клеток и нейронов головного мозга. После того, как ученые поняли, что нервные клетки восстанавливаются из нейрональных стволовых, они предположили, возможность стимуляции нейрогенеза посредством других стволовых клеток – кровяных.
Нервные клетки восстанавливаются или нет: факты и вымыслы, мнения ученых
Ведь клетки погибли? Как оказалось, функции погибших нейронов берут на себя выжившие «собратья». Они становятся больше и образуют новые связи, компенсируя потерянные функции. В этом и заключается суть пластичности нервной системы. Ещё один пример компенсации - болезнь Паркинсона. При этой патологии постепенно гибнут нейроны, причины этого пока до конца не изучены. Интересно, среди прочего, то, что признаки заболевания появляются лишь тогда, когда погибает подавляющее большинство нейронов.
Иными словами, до того работу погибших клеток выполняли ещё живые, но по достижении определённого порога мёртвых нейронов компенсаторных возможностей оставшихся клеток уже не хватает. Читайте материал по теме: Болезнь Паркинсона: смелость быть несовершенным Не пластичностью единой: развенчание мифа В начале 60-х годов XX века в высокорейтинговом научном издании «Science» появилась статья, в которой было показано, что в головном мозге крысы могут образовываться новые клетки. В следующие нескольких лет автор исследования опубликовал ещё ряд работ, подтверждающих возможность нейрогенеза появления новых нервных клеток в головном мозге взрослых млекопитающих. Феноменальное по сути открытие почему-то не вызвало энтузиазма у специалистов по нейробиологии, так что развития работы не получили. Через два десятка лет нейрогенез «переоткрыли» в птичьем головном мозге, а в конце восьмидесятых годов - у взрослых амфибий. Но если нейроны не могут делиться, то откуда берутся новые?
Оказалось, что у этих представителей животного мира они образуются из нейрональных стволовых клеток стенки желудочков мозга. Когда развивается зародыш, как раз из них образуются клетки нервной системы: нейроны и клетки глии. Однако часть стволовых клеток остаётся. Позднее было установлено, что и у млекопитающих нейрональные стволовые клетки находятся недалеко от боковых желудочков мозга.
Бегающие в колесе животные давали положительные результаты по сравнению с теми, кто сидел без дела. Этот же фактор положительно сказался в том числе и на тех грызунах, которые имели «пожилой» возраст. Кроме того, нейрогенез усиливали умственные нагрузки — решение задач в лабиринтах. В настоящее время интенсивно проводятся эксперименты, которые ставят своей целью поиск веществ или других терапевтических воздействий, способствующих формированию нейронов. Так, в научном мире известно о некоторых из них. Стимуляция процесса нейрогенеза с помощью биоразлагаемых гидрогелей показала положительный результат на культурах стволовых клеток. Антидепрессанты не только позволяют справиться с клинической депрессией, но и влияют на восстановление нейронов у страдающих этим заболеванием. В связи с тем, что исчезновение симптомов депрессии при лекарственной терапии происходит примерно за один месяц, а процесс регенерации клеток занимает столько же, ученые выдвинули предположение, что появление этой болезни напрямую зависит от того, что нейрогенез в гиппокампе замедляется. В исследованиях, направленных на изучение поиска способов восстановления тканей после ишемического инсульта, было установлено, что периферийная стимуляция головного мозга и физиотерапия усиливали нейрогенез. Регулярное воздействие агонистами дофаминовых рецепторов стимулирует восстановление клеток после их поражения например, при болезни Паркинсона. Важным для этого процесса является различная комбинация лекарственных средств. Введение тенасцина-С — белка межклеточного матрикса — воздействует на клеточные рецепторы и повышает регенерацию аксонов отростков нейронов. Применение стволовых клеток Отдельно необходимо сказать о стимуляции нейрогенеза посредством введения стволовых клеток, которые являются предшественниками нейронов. Этот метод является потенциально действенным в качестве лечения дегенеративных болезней головного мозга. В настоящее время он проводился только на животных. Для этих целей используются первичные клетки зрелого мозга, сохранившиеся еще со времен эмбрионального развития и способные к делению.
По мнению ученых, в процессе обучения у человека сформировались нейронные сети. При необходимости вспомнить что-либо информация просто извлекается из нужной сетки. Появление новых нервных клеток в этой теории совершенно несовместимо с памятью. Как вы уже понимаете, несмотря на фундаментальную базу, теория была опровергнута. Все больше новых исследований и опытов ставили под сомнение открытие испанского нейробиолога. И пришлось разбираться в данном вопросе заново - так регенерируют эти клетки или нет? Формирование нейрогенеза У нейрогенеза довольно богатая история, не смотря на то, что теории всего чуть больше 60 лет: - 1962 год. Был обнаружен радиоактивный тимидин в клетках зубчатой извилины. Данное существо может присутствовать исключительно в клетках, способных к делению. Когда тимидин был обнаружен и в гиппокампе головного мозга, это уже было явным звоночком. Но на тот момент специалистам не удалось доказать, что маркированы именно нейроны. Опыты решили провести еще раз, теперь - при содействии электронной микроскопии.
Лучше отдавать предпочтение таким продуктам, как рыба, курица, индейка, они представляют оптимальное сочетание полноценного животного белка и жиров. От чего стоит полностью избавиться, так это от консервов и полуфабрикатов. Это пустые продукты, через которые в организм поступает избыточное количество соли и химических добавок. Вред от таких продуктов намного превышает пользу. При организации питания стоит задуматься и о питьевом режиме. Вода участвует во всех процессах, она важна для всех систем, в том числе и для нервной. В среднем взрослому человеку требуется около двух литров воды в сутки. При гипертонии, болезнях почек и других заболеваниях количество жидкости уменьшается. При беременности и грудном вскармливании потребность в воде повышается. Интеллектуальные нагрузки Способствуют восстановлению тканей. Подойдет любая умственная активность: чтение, решение аналитических задач, разгадывание кроссвордов и головоломок. Помогает изучение точных наук, логические задачи, поиск рациональных решений для разных ситуаций. От таких нагрузок двойная польза: они оберегают клетки от отмирания, а также оказывают профилактику болезни Альцгеймера и деменции. По статистике мужчины сталкиваются с подобными проблемами реже, чем женщины, но с возрастом их риски тоже возрастают. Мозгу важно не только продуктивно работать, но и восстанавливаться, поэтому следует обеспечить себя ночным сном в подходящих условиях. Физические нагрузки Речь не о спорте, а о физкультуре. Наукой установлено, что часовая физическая активность форсирует работу головного мозга. Также доказано, что люди с активным образом жизни обладают большей обучаемостью. Нагрузки должны быть посильными, а не изнурительными, не обязательно стремиться к рекордам или преследовать цели по совершенствованию тела. Достаточно ежедневных прогулок, пробежек, катания на велосипеде или на лыжах. При чрезмерно высоких нагрузках результат будет противоположным. Физическое изнурение провоцирует выработку кортизола , норадреналина и других гормонов стресса. Их концентрация становится такой же, как в момент сильного потрясения, от этого работа гиппокампа по производству новых клеток блокируется. Игровая активность Получить положительный эффект можно от любых игр, от шахмат и домино до видеоигр. Смысл в том, что игровая деятельность стимулирует на поиск решения сложившейся проблемы. Преимущество игр в том, что для них не нужно искать мотивацию, они увлекают людей, вызывают желание получать новые навыки и совершенствовать их. Но при этом тоже важно дозировать нагрузки, умственная усталость так же опасна, как физическая. Зачем восстанавливать нейроны? В медицинской практике встречаются случаи, когда пациент продолжал жить без части головного мозга. Некоторые из них не испытывали каких-либо ограничений, связанных с лишением, сохранили способность полноценно работать и добивались успеха в профессиональной деятельности. Однако, это не означает, что количество клеточных единиц не имеет значения. Часть из таких пациентов такими родились, в приобретенных случаях они проходили многолетнюю реабилитацию.