Так устроен организм человека, что его нервная система взаимосвязана с другими системами и органами. Поэтому многие заболевания влекут за собой нарушения в ее работе.
Нейрогенез: нервные клетки восстанавливаются или нет?
Если нейроны организм может создавать только в стадии эмбриона, значит «нервные клетки не восстанавливаются». Долгое время считалось, что у взрослого человека нервные клетки не восстанавливаются, и старческие проблемы могут быть следствием гибели и уменьшения общего числа нейронов. Восстановление нейронов. Многие люди хотя бы раз в жизни слышали фразу – «меньше волнуйтесь, нервные клетки не восстанавливаются», и подобное мнение существовало в научной среде прошлого века.
Восстанавливаются ли нервные клетки?
Ранее считалось, что умершие нервные клетки не могут восстанавливаться, теперь биологи обнаружили в переднем отделе головного мозга так называемые ГАМК-клетки или клетки гамма-аминомасляной кислоты. Нервной клетке мало просто родиться — ей предстоит выжить и приобрести функциональность зрелых нейронов. — На протяжении долгого времени считалось, что нервные клетки взрослых людей не восстанавливаются. Вопросу восстановления нервных клеток человека уделяется много внимания, однако на сегодняшний момент ученые смогли исследовать и изучить всего 5% нейронов. Однако если лекарства нервные клетки не восстанавливают, это не значит, что с их восстановлением не поможет ничто другое.
Они восстанавливаются! Что ученые узнали про нервные клетки
Этот процесс также основан на активации стволовых клеток и образовании новых нейронов. Стимуляция нейрогенеза при повреждениях периферических нервов ускоряет их восстановление. Это открывает потенциальные возможности для разработки новых методов лечения. Методы изучения нейрогенеза в экспериментах Для изучения нейрогенеза in vivo и in vitro используются различные методы: Мечение стволовых клеток с последующим отслеживанием их дифференцировки Выявление маркеров пролиферации и дифференцировки клеток Анализ экспрессии генов, связанных с нейрогенезом Изучение в культурах клеток и на лабораторных животных Совершенствование этих подходов необходимо для получения новых данных о молекулярных механизмах нейрогенеза. Перспективы применения нейрогенеза в биоинженерии Понимание принципов нейрогенеза открывает возможности для биоинженерных разработок. Например, создания биочипов и нейроимплантатов, способных к образованию функциональных нейронных сетей. Кроме того, технологии нейрогенеза могут использоваться при выращивании органоидов - искусственных моделей органов из стволовых клеток. Популяризация знаний о нейрогенезе Несмотря на важность открытия нейрогенеза, эта тема пока мало освещается за пределами научного сообщества. Необходима популяризация знаний о пластичности и способности мозга к самообновлению среди широкой общественности. Это поможет развенчать устаревшие мифы и стереотипы, мотивировать людей к тренировке когнитивных функций и здоровому образу жизни.
Нейрогенез и психические расстройства Существуют данные о нарушении процессов нейрогенеза при некоторых психических заболеваниях, таких как депрессия, шизофрения, биполярное расстройство.
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. После деления и трансплантации они приживаются и превращаются в нейроны в тех самых отделах, уже известных как места, в которых осуществляется нейрогенез — субвентрикулярной зоне и гиппокампе.
В других областях они образуют глиальные клетки, но не нейроны. После того, как ученые поняли, что нервные клетки восстанавливаются из нейрональных стволовых, они предположили, возможность стимуляции нейрогенеза посредством других стволовых клеток — кровяных. Правда оказалась в том, что они проникают в мозг, но образуют двуядерные клетки, сливаясь с существующими уже нейронами. Читайте также: Что такое амнезия? Виды и возможные причины потери памяти Основная проблема метода заключается в незрелости «взрослых» стволовых клеток головного мозга, поэтому существует риск того, что после пересадки они могут не дифференцироваться или погибнуть.
Как питание влияет на нейрогенез? Что и как мы едим, тоже сказывается на выработке мозгом новых нейронов. Калорийность и режим питания Я вам сообщу еще одну вещь, которая может показаться совсем уж невероятной. Регулярные короткие голодания и растягивание времени между приемами пищи тоже способствуют выработке новых нейронов. Черный шоколад и черника Эта информация должна особенно понравиться женщинам: потребление черного шоколада и черники способствует увеличению нейрогенеза. За это отвечают флавоноиды, которые содержатся в этих продуктах. Жиры Все продукты, которые содержат жирные кислоты омега-3 например, жирная рыба , помогают нейрогенезу. С другой стороны, пищевой режим, богатый насыщенными жирами например, красное мясо, пальмовое масло и т. Алкоголь Этанол, содержащийся в алкогольных напитках, буквально убивает нейроны мозга. Небольшая деталь. Если вы пьете вино, для вас есть хорошая новость. В нем содержится вещество, поддерживающее жизнь нейронов. Поэтому вином можно наслаждаться в небольших количествах, помня о вредности этанола. Твердая и хрустящая пища Расскажу о последнем исследовании, проведенном в Японии. Японцы просто обожают сочетать в еде самые разные текстуры. Например, они могут соединить что-то липкое и тягучее с твердым и хрустящим и т. Так вот, ученые из этой страны выяснили, что мягкие продукты замедляют нейрогенез, а твердые и хрустящие, которые приходится тщательно пережевывать, ускоряют его. Здоровое питание Здоровая пища и сырые продукты полезны для организма и стимулируют нейрогенез. Неправильное питание, пища с чрезмерным содержанием кислоты не только провоцируют развитие депрессивных состояний, но также ухудшают память и настроение, замедляют выработку нейронов в гиппокампе. Гигиена жизни С информацией, которую я дал вам, у вас есть возможность осознанно подойти к оздоровлению своей жизни, заполнить ее новыми впечатлениями, удовольствиями и открытиями, обучением и любовью. Итак, держите курс на более здоровую и расслабленную жизнь без стрессов, по максимуму оградите себя от тревоги и беспокойства. Потому что теперь вы знаете, что в долгосрочной перспективе пострадает гиппокамп, и это будет иметь крайне негативные последствия для организма в целом. Кажется, что все, что я здесь рассказал, и так все знают и практикуют. Но, когда начинаешь вдаваться в детали, мало кто может похвастаться тем, что ведет здоровую, счастливую жизнь. Не надо себя винить и заниматься самобичеванием. Надо чаще задавать себе вопрос: вдохновляет ли меня то, что я делаю? Отдавайте предпочтение тем видам деятельности, которые увеличивают количество вырабатываемых вашим мозгом нейронов. Это позволит вам: — быть счастливыми в повседневной жизни; — поддерживать свою память; — улучшить качество своего обучения; — и в особенности гарантировать себе хорошее старение. По поводу последнего пункта замечу, что разрушительные процессы в мозге начинаются задолго до того дня, как врачи диагностируют болезнь Альцгеймера, — лет за 15—17, не меньше. Поэтому заботиться о мозге надо начинать уже сейчас, не ожидая прихода старости. От редакции Сексуальные отношения с любимым человеком поднимают настроение и улучшают нейрогенез.
Мыши там играли, занимались физкультурой, отыскивали выходы из лабиринтов. Оказалось, что у "городских" мышей новые нейроны возникали в гораздо большем количестве, чем у их пассивных сородичей, погрязших в рутинной жизни в виварии. Cтволовые клетки можно извлечь из мозга и пересадить в другой участок нервной системы, где они превратятся в нейроны. Профессор Гейдж с коллегами провел несколько подобных экспериментов, наиболее впечатляющим среди которых был следующий. Участок мозговой ткани, содержащий стволовые клетки, пересадили в разрушенную сетчатку глаза крысы. Светочувствительная внутренняя стенка глаза имеет "нервное" происхождение: состоит из видоизмененных нейронов - палочек и колбочек. Когда светочувствительный слой разрушается, наступает слепота. Пересаженные стволовые клетки мозга превратились в нейроны сетчатки, их отростки достигли зрительного нерва, и крыса прозрела! Причем при пересадке стволовых клеток мозга в неповрежденный глаз никаких превращений с ними не происходило. Вероятно, при повреждении сетчатки глаза вырабатываются какие-то вещества например, так называемые факторы роста , которые стимулируют нейрогенез. Однако точный механизм этого явления до сих пор не ясен. Перед учеными встала задача показать, что нейрогенез идет не только у грызунов, но и у человека. Для этого исследователи под руководством профессора Гейджа недавно выполнили сенсационную работу. В одной из американских онкологических клиник группа больных, имеющих неизлечимые злокачественные новообразования, принимала химиотерапевтический препарат бромдиоксиуридин. У этого вещества есть важное свойство - способность накапливаться в делящихся клетках различных органов и тканей. Бромдиоксиуридин включается в ДНК материнской клетки и сохраняется в дочерних клетках после деления материнской. Патологоанатомическое исследование показало, что нейроны, содержащие бромдиоксиуридин, обнаруживаются практически во всех отделах мозга, включая кору больших полушарий. Значит, эти нейроны были новыми клетками, возникшими при делении стволовых клеток. Находка безоговорочно подтвердила, что процесс нейрогенеза происходит и у взрослых людей. Но если у грызунов нейрогенез идет только в гиппокампе, то у человека, вероятно, он может захватывать более обширные зоны головного мозга, включая кору больших полушарий. Недавно проведенные исследования показали, что новые нейроны во взрослом мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых, но из стволовых клеток крови. Открытие этого феномена вызвало в научном мире эйфорию. Однако публикация в журнале "Nature" за октябрь 2003 года во многом остудила восторженные умы. Оказалось, что стволовые клетки крови действительно проникают в мозг, но они не превращаются в нейроны, а сливаются с ними, образуя двуядерные клетки. Затем "старое" ядро нейрона разрушается, а его замещает "новое" ядро стволовой клетки крови. В организме крысы стволовые клетки крови в основном сливаются с гигантскими клетками мозжечка - клетками Пуркинье, правда, происходит это довольно редко: во всем мозжечке можно обнаружить лишь несколько слившихся клеток. Более интенсивное слияние нейронов происходит в печени и сердечной мышце. Пока совершенно непонятно, какой в этом физиологический смысл. Одна из гипотез заключается в том, что стволовые клетки крови несут с собой новый генетический материал, который, попадая в "старую" клетку мозжечка, продлевает ей жизнь. Итак, новые нейроны могут возникать из стволовых клеток даже в мозге взрослого человека. Этот феномен уже достаточно широко применяется для лечения различных нейродегенеративных заболеваний заболеваний, сопровождающихся гибелью нейронов головного мозга. Препараты стволовых клеток для трансплантации получают двумя способами. Первый - это использование нейрональных стволовых клеток, которые и у эмбриона, и у взрослого человека располагаются вокруг желудочков головного мозга.
Важная победа над природой: как скоро можно будет чинить спинной мозг
У животных происходит миграция стволовых клеток так называемых предшественниц в обонятельную луковицу после их деления и превращения в нейробласты, где они продолжают свою трансформацию в полноценные нейроны. В отделе человеческого головного мозга происходит тот же самый процесс за исключением миграции — что, скорее всего, связано с тем, что для человека функция обоняния не так жизненно необходима, в отличие от животных. Это парный отдел головного мозга, который является ответственным за ориентацию в пространстве, закрепление запоминаний и формирование эмоций. Нейрогенез в этом отделе особенно активен — в сутки здесь появляется около 700 нервных клеток. Некоторые ученые утверждают, что в человеческом мозге регенерация нейронов может происходить и в других структурах — например, коре больших полушарий.
Современные представления о том, что образование нервных клеток присутствует во взрослом периоде жизни человека, открывает огромные возможности в изобретении методов лечения дегенеративных болезней головного мозга — Паркинсона, Альцгеймера и подобных, последствий черепно-мозговых травм, инсультов. Ученые в настоящее время пытаются выяснить, что именно способствует восстановлению нейронов. Так, установлено, что астроциты особые нейроглиальные клетки , которые являются самыми устойчивыми после клеточного повреждения, производят вещества, стимулирующие нейрогенез. Также предполагают, что один из факторов роста — активин А — в сочетании с другими химическими соединениями дает возможность нервным клеткам подавлять воспаление.
Это, в свою очередь, способствует их регенерации. Особенности обоих процессов еще недостаточно изучены. Влияние внешних факторов на процесс восстановления Нейрогенез — это постоянный процесс, на который периодически могут негативно воздействовать различные факторы. В современной нейробиологии известны некоторые из них.
Химиотерапия и лучевая терапия, применяющиеся в лечении раковых заболеваний. Клетки-предшественницы испытывают на себе влияние этих процессов и перестают делиться. Хронический стресс и депрессия.
Такие препараты могут использоваться для лечения и профилактики заболеваний мозга. Кроме того, терапевтический нейрогенез может достигаться с помощью генной терапии, стволовых клеток, биоматериалов и других передовых технологий. Однако для их практического применения потребуется еще много исследований. Роль нейрогенеза в регенерации периферической нервной системы В отличие от центральной нервной системы, периферические нервы обладают более выраженной способностью к регенерации после травм. Этот процесс также основан на активации стволовых клеток и образовании новых нейронов.
Стимуляция нейрогенеза при повреждениях периферических нервов ускоряет их восстановление. Это открывает потенциальные возможности для разработки новых методов лечения. Методы изучения нейрогенеза в экспериментах Для изучения нейрогенеза in vivo и in vitro используются различные методы: Мечение стволовых клеток с последующим отслеживанием их дифференцировки Выявление маркеров пролиферации и дифференцировки клеток Анализ экспрессии генов, связанных с нейрогенезом Изучение в культурах клеток и на лабораторных животных Совершенствование этих подходов необходимо для получения новых данных о молекулярных механизмах нейрогенеза. Перспективы применения нейрогенеза в биоинженерии Понимание принципов нейрогенеза открывает возможности для биоинженерных разработок. Например, создания биочипов и нейроимплантатов, способных к образованию функциональных нейронных сетей. Кроме того, технологии нейрогенеза могут использоваться при выращивании органоидов - искусственных моделей органов из стволовых клеток.
В гиппокампе ежесуточно образуется 700 нейронов.
Правда, при этом, умирает во всем мозге 500 тысяч нейронов в день. Что убивает нервные клетки: травмы, инсульты, гиподинамия, алкоголизм, перенапряжение, тревожность. Кстати, при хронической алкоголизации первыми будут погибать молодые клетки, те, что связаны с памятью и с торможением агрессии, например. Что помогает восстановить нервные клетки: спорт и полезное питание. В одном из научных экспериментов мышам, страдающим от алкоголизма, добавили физической нагрузки, ученые считали, что это ухудшит их состояние. Однако, на удивление наблюдателей, произошел обратный эффект. Было выявлено, что даже поврежденные алкоголем клетки мозга мышей восстановились.
А значит, спорт действительно помогает не только сохранить физическую форму, но даже восстановить здравый ум. Подробнее смотрите в программе «Наука против».
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. После деления и трансплантации они приживаются и превращаются в нейроны в тех самых отделах, уже известных как места, в которых осуществляется нейрогенез — субвентрикулярной зоне и гиппокампе.
В других областях они образуют глиальные клетки, но не нейроны. После того, как ученые поняли, что нервные клетки восстанавливаются из нейрональных стволовых, они предположили, возможность стимуляции нейрогенеза посредством других стволовых клеток — кровяных. Правда оказалась в том, что они проникают в мозг, но образуют двуядерные клетки, сливаясь с существующими уже нейронами.
Читайте также: Что такое амнезия? Виды и возможные причины потери памяти Основная проблема метода заключается в незрелости «взрослых» стволовых клеток головного мозга, поэтому существует риск того, что после пересадки они могут не дифференцироваться или погибнуть. Задача исследователей состоит в том, чтобы определить, что конкретно заставляет стволовую клетку перейти в нейрон.
Это знание позволит после забора «дать» ей нужный биохимический сигнал для начала трансформации. Еще одно серьезное затруднение, встречающееся на пути внедрения этого метода в качестве терапии, — бурное деление стволовых клеток после их трансплантации, что в трети случаев приводит к образованию раковых опухолей. Итак, в современном научном мире вопрос о том, происходит ли формирование нейронов, не стоит: уже не только известно, что нейроны могут восстанавливаться, но и, в некоторой степени, определено, какие факторы могут влиять на этот процесс.
Научите мозг отказываться от дурных привычек: 10 способов создания новых нейронных связей
Нейробиолог Сергей Саложин о заболеваниях нервной системы, нейрогенезе и экспериментах по делению нервных клеток. Первые обнадеживающие новости о клетках мозга появились в 1998 году, когда ученые изучили мозги людей, которых лечили соединением, маркирующим ДНК в новорожденных нейронах. Поэтому ответ на вопрос, восстанавливаются ли нервные клетки у человека, был найден в 1998 году. Ряд учёных утверждает, что нейрогенез (восстановление) нервных клеток стимулирует многократное повторение интеллектуальной деятельности, обучение чему-либо, и появление вследствие этого новых навыков и умений. Особенно важно способны ли восстановиться клетки головного мозга после отказа от алкоголя. Правда ли, что нервные клетки не восстанавливаются, что такое нейрон простыми словами, что делают нейроны в мозге, для чего нужны нейроны.
От чего у северян умирают нервные клетки и можно ли их восстановить: 7 наивных вопросов врачам
Распространенное заблуждение, которое уже успело стать устойчивым выражением, цитируемой «аксиомой», гласит: нервные клетки не восстанавливаются! Российские ученые из Сеченовского университета смогла разработать и внедрить технологию для восстановления нервных клеток и нейронов головного мозга, используя электрический ток и. Это означает, что стволовые клетки восстановили часть нервных путей и через поврежденную часть спинного мозга начали проходить сигналы. Это называется феноменом нейропластичности: хоть количество нервных клеток и не увеличивается, зато они могут переключаться, как своеобразное программное обеспечение в головном мозге. В стрессовой ситуации нервные клетки действительно умирают, но насколько это опасно для человека?