Ang mga selula ng utak ay naibalik o hindi. Talaga bang nagre-regenerate ang mga nerve cells? Kaya may katotohanan

Mga dekada ng mga talakayan, matagal nang itinatag na mga kasabihan, mga eksperimento sa mga daga at tupa - ngunit gayon pa man, maaari bang bumuo ng mga bagong neuron ang utak ng may sapat na gulang upang palitan ang mga nawala? At kung gayon, paano? At kung hindi pwede, bakit?

Ang putol na daliri ay gagaling sa loob ng ilang araw, ang sirang buto ay gagaling. Libu-libo ng mga pulang selula ng dugo ang pumapalit sa isa't isa sa mga panandaliang henerasyon, ang mga kalamnan ay lumalaki sa ilalim ng pagkarga: ang ating katawan ay patuloy na nababago. Sa loob ng mahabang panahon ay pinaniniwalaan na mayroon lamang isang tagalabas na natitira sa pagdiriwang na ito ng muling pagsilang - ang utak. Ang pinakamahalagang mga selula nito, ang mga neuron, ay masyadong dalubhasa upang hatiin. Ang bilang ng mga neuron ay bumababa taon-taon, at kahit na napakarami na ang pagkawala ng ilang libo ay walang kapansin-pansing epekto, ang kakayahang makabawi mula sa pinsala ay hindi makakasakit sa utak. Gayunpaman, hindi pa nakikita ng mga siyentipiko ang pagkakaroon ng mga bagong neuron sa mature na utak sa loob ng mahabang panahon. Gayunpaman, walang sapat na mga sopistikadong tool upang mahanap ang mga naturang cell at ang kanilang "mga magulang".

Nagbago ang sitwasyon noong, noong 1977, gumamit sina Michael Kaplan at James Hinds ng radioactive [3H]-thymidine, na maaaring isama sa bagong DNA. Ang mga kadena nito ay aktibong nag-synthesize ng naghahati na mga selula, na nagdodoble sa kanilang genetic na materyal at sa parehong oras ay nag-iipon ng mga radioactive na label. Isang buwan pagkatapos ng pagbibigay ng gamot sa mga daga na nasa hustong gulang, nakuha ng mga siyentipiko ang mga hiwa ng kanilang utak. Ipinakita ng autoradiography na ang mga marka ay matatagpuan sa mga selula ng dentate gyrus ng hippocampus. Gayunpaman, nagpaparami sila, at umiiral ang "pang-adultong neurogenesis".

Tungkol sa Lalaki at Daga

Sa prosesong ito, ang mga mature na neuron ay hindi naghahati, tulad ng mga selula ng fiber ng kalamnan at mga pulang selula ng dugo ay hindi nahahati: iba't ibang mga stem cell na nagpapanatili ng kanilang "walang muwang" na kakayahang magparami ay responsable para sa kanilang pagbuo. Ang isa sa mga inapo ng hinati na selula ng ninuno ay nagiging isang batang dalubhasang selula at nag-mature sa isang ganap na gumaganang pang-adultong estado. Ang iba pang cell ng anak na babae ay nananatiling isang stem cell: pinapayagan nito ang populasyon ng mga selula ng ninuno na mapanatili sa isang pare-parehong antas nang hindi sinasakripisyo ang pag-renew ng nakapaligid na tissue.

Ang mga neuronal precursor cells ay natagpuan sa dentate gyrus ng hippocampus. Nang maglaon ay natagpuan ang mga ito sa ibang bahagi ng utak ng daga, sa olpaktoryo na bombilya at sa subcortical na istraktura ng striatum. Mula dito, ang mga batang neuron ay maaaring lumipat sa nais na lugar ng utak, mature sa lugar, at isama sa mga umiiral na sistema ng komunikasyon. Upang gawin ito, pinatutunayan ng bagong cell ang pagiging kapaki-pakinabang nito sa mga kapitbahay nito: ang kakayahang mag-excite ay nadagdagan, kaya kahit na ang mahinang epekto ay nagiging sanhi ng neuron na gumawa ng isang buong volley ng mga electrical impulses. Kung mas aktibo ang isang cell, mas maraming koneksyon ang nabubuo nito sa mga kapitbahay nito at mas mabilis na nagpapatatag ang mga koneksyong ito.

Ang adult neurogenesis sa mga tao ay nakumpirma lamang makalipas ang ilang dekada sa tulong ng mga katulad na radioactive nucleotides - sa parehong dentate gyrus ng hippocampus, at pagkatapos ay sa striatum. Ang aming olfactory bulb, tila, ay hindi na-renew. Gayunpaman, kung gaano kaaktibo ang prosesong ito at kung paano ito nagbabago sa paglipas ng panahon ay hindi eksaktong malinaw ngayon.

Halimbawa, ipinakita ng isang pag-aaral noong 2013 na hanggang sa pagtanda, humigit-kumulang 1.75% ng mga selula sa dentate gyrus ng hippocampus ay na-renew bawat taon. At noong 2018, lumabas ang mga resulta na nagpapakita na ang pagbuo ng mga neuron dito ay humihinto na sa pagdadalaga. Sinukat ng una ang akumulasyon ng mga radioactive tracer, at ang pangalawa ay gumamit ng mga tina na piling nagbubuklod sa mga batang neuron. Mahirap sabihin kung aling mga konklusyon ang mas malapit sa katotohanan: mahirap ihambing ang mga bihirang resulta na nakuha ng ganap na magkakaibang mga pamamaraan, at higit pa upang i-extrapolate ang gawaing ginawa sa mga daga sa mga tao.

Mga problema sa modelo

Karamihan sa mga pag-aaral ng adult neurogenesis ay isinasagawa sa mga hayop sa laboratoryo, na mabilis na nagpaparami at madaling mapanatili. Ang kumbinasyong ito ng mga palatandaan ay matatagpuan sa mga maliit ang laki at napakaikli ng buhay - sa mga daga at daga. Ngunit sa ating mga utak, na matatapos lamang mag-mature sa edad na 20, ang mga bagay ay maaaring mangyari nang ganap na naiiba.

Ang dentate gyrus ng hippocampus ay bahagi ng cerebral cortex, kahit na isang primitive. Sa aming mga species, tulad ng iba pang mga mammal na matagal nang nabubuhay, ang cortex ay kapansin-pansing mas binuo kaysa sa mga rodent. Marahil ang neurogenesis ay sumasaklaw sa buong dami nito, na natanto ng ilan sa sarili nitong mga mekanismo. Wala pang direktang katibayan nito: ang mga pag-aaral ng adult neurogenesis sa cerebral cortex ay hindi pa naisagawa sa mga tao o sa iba pang primates.

Ngunit ang gayong gawain ay isinagawa sa mga ungulates. Ang isang pag-aaral ng mga seksyon ng utak ng mga bagong panganak na tupa, pati na rin ang bahagyang mas lumang mga tupa at mga indibidwal na nasa hustong gulang na sekswal, ay hindi nakahanap ng naghahati na mga selula - ang mga pasimula ng mga neuron sa cerebral cortex at mga subcortical na istruktura ng kanilang mga utak. Sa kabilang banda, sa cortex ng kahit na mas matatandang mga hayop, natagpuan ang mga batang neuron na ipinanganak na ngunit wala pa sa gulang. Malamang, handa na silang kumpletuhin ang pagdadalubhasa sa tamang sandali, na bumubuo ng ganap na mga selula ng nerbiyos at pumalit sa mga patay. Siyempre, hindi ito eksaktong neurogenesis, dahil ang mga bagong selula ay hindi nabuo sa prosesong ito. Gayunpaman, ito ay kagiliw-giliw na ang gayong mga batang neuron ay naroroon sa mga bahagi ng utak ng tupa na sa mga tao ay may pananagutan sa pag-iisip (cerebral cortex), pagsasama ng mga sensory signal at kamalayan (claustrum), at mga emosyon (amygdala). Malaki ang posibilidad na makakahanap din tayo ng mga immature nerve cells sa mga katulad na istruktura. Ngunit bakit kailangan sila ng isang may sapat na gulang, sanay na at may karanasan sa utak?

Memory hypothesis

Ang bilang ng mga neuron ay napakalaki na ang ilan sa kanila ay maaaring ligtas na isakripisyo. Gayunpaman, kung ang isang cell ay naka-off mula sa mga gumaganang proseso, hindi ito nangangahulugan na ito ay namatay. Ang neuron ay maaaring huminto sa pagbuo ng mga signal at pagtugon sa panlabas na stimuli. Ang impormasyong naipon niya ay hindi nawawala, ngunit "naka-kahong." Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay humantong kay Carol Barnes, isang neuroscientist sa Unibersidad ng Arizona, sa teorya na ito ay kung paano ang utak ay nag-iimbak at nagbabahagi ng mga alaala mula sa iba't ibang panahon ng buhay. Ayon kay Propesor Barnes, paminsan-minsan ay lumilitaw ang isang grupo ng mga batang neuron sa dentate gyrus ng hippocampus upang magtala ng mga bagong karanasan. Pagkalipas ng ilang oras - linggo, buwan, at marahil taon - lahat sila ay nagpapahinga at hindi na nagpapadala ng mga signal. Ito ang dahilan kung bakit ang memorya (na may mga bihirang pagbubukod) ay hindi nagpapanatili ng anumang nangyari sa amin bago ang ikatlong taon ng buhay: ang pag-access sa data na ito ay naharang sa ilang mga punto.

Isinasaalang-alang na ang dentate gyrus, tulad ng hippocampus sa kabuuan, ay responsable para sa paglilipat ng impormasyon mula sa panandaliang memorya patungo sa pangmatagalang memorya, ang hypothesis na ito ay tila lohikal. Gayunpaman, kailangan pa ring patunayan na ang adult hippocampus ay talagang gumagawa ng mga bagong neuron, at sa medyo malaking bilang. Mayroon lamang isang napakalimitadong hanay ng mga posibilidad para sa pagsasagawa ng mga eksperimento.

Stress story

Karaniwan, ang mga specimen ng utak ng tao ay nakukuha sa panahon ng autopsy o neurosurgery, tulad ng para sa temporal lobe epilepsy, kung saan ang mga seizure ay hindi magagamot ng mga gamot. Ang parehong mga opsyon ay hindi nagpapahintulot sa amin na masubaybayan kung paano ang intensity ng adult neurogenesis ay nakakaapekto sa pag-andar at pag-uugali ng utak.

Ang ganitong mga eksperimento ay isinagawa sa mga rodent: ang pagbuo ng mga bagong neuron ay pinigilan ng naka-target na gamma radiation o sa pamamagitan ng pag-off sa kaukulang mga gene. Ang pagkakalantad na ito ay nagpapataas ng pagkamaramdamin ng mga hayop sa depresyon. Ang mga daga na walang kakayahang neurogenesis ay halos hindi nasisiyahan sa matamis na tubig at mabilis na sumuko sa pagsisikap na manatiling nakalutang sa isang lalagyan na puno ng tubig. Ang nilalaman ng cortisol, ang stress hormone, sa kanilang dugo ay mas mataas pa kaysa sa mga daga na binibigyang diin ng mga nakasanayang pamamaraan. Mas malamang na umasa sila sa cocaine at mas mahinang gumaling mula sa stroke.

Ito ay nagkakahalaga ng paggawa ng isang mahalagang tala tungkol sa mga resultang ito: posible na ang ipinapakitang koneksyon na "mas kaunting mga bagong neuron - isang mas matalas na reaksyon sa stress" ay magsasara sa sarili nito. Ang mga hindi kasiya-siyang kaganapan sa buhay ay binabawasan ang intensity ng adult neurogenesis, na ginagawang mas sensitibo ang hayop sa stress, kaya bumababa ang rate ng pagbuo ng mga neuron sa utak - at iba pa sa isang bilog.

Negosyo sa nerbiyos

Sa kabila ng kakulangan ng tumpak na impormasyon tungkol sa adult neurogenesis, lumitaw na ang mga negosyante na handang bumuo ng isang kumikitang negosyo dito. Mula noong unang bahagi ng 2010s, isang kumpanya na nagbebenta ng tubig mula sa mga bukal sa Canadian Rockies ay gumagawa ng mga bote Neurogenesis Maligayang Tubig. Sinasabing ang inumin ay nagpapasigla sa pagbuo ng mga neuron dahil sa mga lithium salt na nilalaman nito. Ang Lithium ay talagang itinuturing na isang gamot na kapaki-pakinabang para sa utak, bagama't mayroong higit pa nito sa mga tablet kaysa sa "masayang tubig". Ang epekto ng inuming himala ay sinubukan ng mga neuroscientist mula sa Unibersidad ng British Columbia. Binigyan nila ang mga daga ng "masayang tubig" sa loob ng 16 na araw, at isang control group - simpleng tubig mula sa gripo, at pagkatapos ay sinuri ang mga hiwa ng dentate gyrus ng kanilang hippocampus. At kahit na ang mga rodent na uminom Neurogenesis Maligayang Tubig, kasing dami ng 12% higit pang mga bagong neuron ang lumitaw, ang kanilang kabuuang bilang ay naging maliit at imposibleng pag-usapan ang tungkol sa makabuluhang bentahe sa istatistika.

Sa ngayon, maaari lamang nating sabihin na ang adult neurogenesis ay malinaw na umiiral sa utak ng mga kinatawan ng ating mga species. Marahil ito ay nagpapatuloy hanggang sa pagtanda, o marahil hanggang sa pagbibinata lamang. Sa totoo lang hindi naman ganoon kahalaga. Ang mas kawili-wili ay ang pagsilang ng mga selula ng nerbiyos sa mature na utak ng tao ay karaniwang nangyayari: mula sa balat o mula sa mga bituka, ang pag-renew nito ay patuloy at masinsinang nangyayari; ang pangunahing organ ng ating katawan ay naiiba sa dami, ngunit hindi sa husay. At kapag ang impormasyon tungkol sa adult neurogenesis ay magkakasama sa isang solong, detalyadong larawan, mauunawaan natin kung paano isalin ang dami na ito sa kalidad, na pinipilit ang utak na "ayusin", ibalik ang paggana ng memorya, mga emosyon - lahat ng tinatawag natin sa ating buhay.

Salamat sa maraming siyentipikong pag-aaral, napatunayan na ang mga selula ng nerbiyos ng tao ay makakabawi. Ang pagbaba sa kanilang aktibidad sa edad ay hindi dahil sa ang katunayan na ang mga bahagi sa utak ay namamatay. Karaniwan, ang mga prosesong ito ay nauugnay sa pag-ubos ng mga dendrite, na kasangkot sa mga proseso ng pag-activate ng mga intercellular impulses. Tatalakayin ng artikulo ang mga paraan upang maibalik ang mga selula ng nerbiyos sa utak ng tao.

Mga tampok ng mga cell na pinag-uusapan

Ang buong sistema ng nerbiyos ng tao ay binubuo ng dalawang uri ng mga selula:

• mga neuron na nagpapadala ng mga pangunahing impulses;
• glial cells, na lumilikha ng pinakamainam na kondisyon para sa buong paggana ng mga neuron, protektahan ang mga ito, atbp.

Ang mga sukat ng mga neuron ay nag-iiba mula 4 hanggang 150 microns. Binubuo ang mga ito ng isang pangunahing katawan - isang dendrite - at maraming mga proseso ng nerve - mga axon. Ito ay salamat sa huli na ang mga impulses ay ipinadala sa katawan ng tao. Marami pang mga dendrite kaysa sa mga axon, at ang tugon ng salpok ay umaabot mula sa kanila hanggang sa pinakasentro ng neuron. Ang mga proseso ng pagbuo ng neuron ay nagsisimula sa panahon ng pag-unlad ng embryonic.

Ang lahat ng mga neutron, sa turn, ay nahahati sa ilang mga uri:

• unipolar. Naglalaman lamang ng isang axon (matatagpuan lamang sa panahon ng pag-unlad ng embryonic);
• bipolar. Kasama sa grupong ito ang mga neuron ng tainga at mata, binubuo sila ng axon at dendrite;
• ang mga multipolar ay naglalaman ng ilang mga proseso nang sabay-sabay. Sila ang mga pangunahing neuron ng central at peripheral nervous system;
• Ang mga pseudounipolar ay matatagpuan sa bungo at spinal cord.

Ang cell na ito ay natatakpan ng isang espesyal na lamad - neurilemma. Ang lahat ng mga proseso ng metabolic at paghahatid ng mga reaksyon ng salpok ay nangyayari sa loob nito. Bilang karagdagan, ang bawat neuron ay naglalaman ng cytoplasm, mitochondria, nucleus, Golgi apparatus, lysosomes, at endoplasmic reticulum. Kabilang sa mga organelles, ang mga neurofibril ay maaaring makilala.

Ang cell na ito sa katawan ay responsable para sa ilang mga proseso:

1. Ang mga sensory neuron ay matatagpuan sa ganglia ng peripheral system.
2. Ang mga intercalator ay nakikibahagi sa pagpapadala ng mga impulses sa neuron.
3. Motor, na matatagpuan sa mga fibers ng kalamnan at mga glandula ng endocrine.
4. Pantulong, kumikilos bilang isang hadlang at proteksyon para sa bawat isa sa mga selula ng nerbiyos.

Ang pangunahing tungkulin ng lahat ng mga selula ng nerbiyos ay upang makuha at magpadala ng mga impulses sa mga selula ng katawan ng tao. Mahalagang tandaan na halos 5-7% lamang ng kabuuang bilang ng mga neuron ang kasama sa gawain. Ang iba ay naghihintay ng kanilang pagkakataon. Ang mga indibidwal na selula ay namamatay araw-araw; ito ay itinuturing na isang ganap na normal na proseso. Gayunpaman, makakabawi kaya sila?

Ang konsepto ng neurogenesis

Ang neurogenesis ay ang proseso ng pagbuo ng mga bagong selula ng neuron. Ang pinaka-aktibong yugto nito ay intrauterine development, kung saan nangyayari ang pagbuo ng isang tao.

Hindi pa katagal, ang lahat ng mga siyentipiko ay nagtalo na ang mga selulang ito ay hindi makakabawi. Noong nakaraan ay pinaniniwalaan na mayroong pare-parehong bilang ng mga neuron sa utak ng tao. Gayunpaman, sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo, nagsimula ang mga pag-aaral sa mga songbird at mammal, na pinatunayan na mayroong isang hiwalay na lugar sa utak - ang hippocampal convolutions. Nasa kanila na ang isang tiyak na microenvironment ay matatagpuan kung saan ang dibisyon ng mga neuroblast (mga cell na nabuo sa harap ng mga neuron) ay nangyayari. Sa proseso ng paghahati, humigit-kumulang kalahati sa kanila ang namamatay (na-program), at ang kalahati ay na-convert sa. Gayunpaman, kung ang ilan sa mga nakalaan sa kamatayan ay nabubuhay, sila ay bumubuo ng mga synaptic na koneksyon sa pagitan ng kanilang mga sarili at nailalarawan sa pamamagitan ng pangmatagalang pag-iral. Kaya, napatunayan na ang mga proseso ng pagbabagong-buhay ng mga selula ng nerbiyos ng tao ay nangyayari sa isang espesyal na lugar - sa pagitan ng olpaktoryo na bombilya at ng hippocampus ng utak.

Klinikal na kumpirmasyon ng teorya

Ngayon, ang pananaliksik sa lugar na ito ay patuloy pa rin, ngunit napatunayan na ng mga siyentipiko ang maraming proseso ng pagpapanumbalik ng neuronal. Ang pagbabagong-buhay ay nangyayari sa maraming yugto:

• pagbuo ng mga stem cell na may kakayahang hatiin (precursors ng hinaharap neurons);
• ang kanilang dibisyon upang bumuo ng mga neuroblast;
• paggalaw ng huli sa paghiwalayin ang mga bahagi ng utak, ang kanilang pagbabago sa mga neuron at ang simula ng paggana.

Napatunayan ng mga siyentipiko na may mga espesyal na lugar sa utak kung saan matatagpuan ang mga precursor ng mga neuron.

Kapag ang mga selula ng nerbiyos at mga bahagi ng utak ay nasira, ang proseso ng neurogenesis ay nagpapabilis. Nagsisimula ito sa proseso ng paglipat ng "mga ekstrang" neuron mula sa subventricular na rehiyon patungo sa mga nasirang lugar, kung saan sila ay nagiging mga neuron o glia. Ang prosesong ito ay maaaring kontrolin sa tulong ng mga espesyal na hormonal na gamot, cytokine, mga nakababahalang sitwasyon, aktibidad ng electrophysiological, atbp.

Paano ibalik ang mga selula ng utak

Ang pagkamatay ay nangyayari dahil sa pagpapahina ng koneksyon sa pagitan nila (pagnipis ng mga dendrite). Upang ihinto ang prosesong ito, inirerekomenda ng mga doktor ang mga sumusunod:

• Masustansyang pagkain. Kinakailangan na pagyamanin ang iyong diyeta na may mga bitamina at kapaki-pakinabang na microelement na nagpapabuti sa reaksyon at konsentrasyon;
• aktibong makisali sa sports. Ang magaan na pisikal na ehersisyo ay nakakatulong na mapabuti ang sirkulasyon ng dugo sa katawan, mapabuti ang koordinasyon ng mga paggalaw at i-activate ang mga bahagi ng utak;
• gawin ang mga pagsasanay sa utak. Sa kasong ito, inirerekumenda na lutasin ang mga crossword puzzle nang mas madalas, lutasin ang mga puzzle o maglaro ng mga laro na tumutulong sa pagsasanay ng mga nerve cell (chess, card, atbp.);
• i-load ang utak nang higit pa sa bagong impormasyon;
• maiwasan ang stress at nervous disorder.

Kinakailangang tiyakin na ang mga panahon ng pahinga at aktibidad ay papalit-palit nang tama (matulog nang hindi bababa sa 8-9 na oras) at laging may positibong saloobin.

Mga produkto ng pagpapanumbalik ng neuron

Sa kasong ito, maaari mong gamitin ang parehong mga gamot at mga remedyo ng katutubong. Sa unang kaso, pinag-uusapan natin at, na direktang kasangkot sa mga proseso ng pagbabagong-buhay ng neuronal. Inirereseta rin ang mga gamot para mapawi ang stress at nervous tension (sedative).

Kabilang sa mga katutubong pamamaraan, ang mga decoction at infusions ng mga nakapagpapagaling na halaman (arnica, celandine, hawthorn, motherwort, atbp.) Ay ginagamit. Sa kasong ito, mas mahusay na kumunsulta sa isang doktor bago gamitin upang mabawasan ang panganib na magkaroon ng mga negatibong kahihinatnan.

Ang isa pang mahusay na paraan upang maibalik ang mga neuron ay ang pagkakaroon ng hormone ng kaligayahan sa katawan.

Samakatuwid, ito ay nagkakahalaga ng pagdadala ng mas masayang mga kaganapan sa iyong pang-araw-araw na buhay, at pagkatapos ay maiiwasan ang mga problema sa mga karamdaman sa utak.

Ang mga siyentipiko ay patuloy na nagtatrabaho sa pananaliksik sa lugar na ito. Ngayon sinusubukan nilang makahanap ng isang natatanging pagkakataon upang maglipat ng mga neuron. Gayunpaman, ang pamamaraan na ito ay hindi pa napatunayan at nangangailangan ng maraming klinikal na pagsubok.

Konklusyon

Salamat sa maraming siyentipikong pag-aaral, napatunayan na ang mga cell ng tao na pinag-uusapan ay may kakayahang gumaling. Ang wastong nutrisyon at pamumuhay ay may napakahalagang papel sa prosesong ito. Samakatuwid, upang hindi harapin ang mga problema ng pagkawala ng memorya, atbp. sa katandaan, kinakailangang pangalagaan ang iyong kalusugan mula sa murang edad.

Ang nervous system ay binubuo ng mga nerve cells na konektado sa isang network. Ang aktibidad ng motor, pag-iisip at pisyolohiya ay ganap na napapailalim sa mga senyas na ipinadala sa mga sanga ng sistema ng nerbiyos. Ang lahat ng mga cell ay may isang karaniwang pangalan - mga neuron - at naiiba lamang sa kanilang functional na layunin sa katawan ng tao.

Bakit hindi gumagaling ang mga neuron

Pinagtatalunan pa rin ng mga physiological scientist kung posible bang ibalik ang mga nerve cells. Ang kontrobersya ay lumitaw dahil natuklasan ng mga siyentipiko ang kawalan ng kakayahan ng isang neuron na magparami. Dahil ang lahat ng mga selula ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati, nakakagawa sila ng bagong tissue sa mga organo.

Ngunit ang mga neuron, ayon sa isang malaking grupo ng mga biologist, ay ibinibigay sa isang tao minsan at para sa natitirang bahagi ng kanyang buhay, kahit na may isang "malaking reserba". Sa paglipas ng maraming taon, unti-unti silang namamatay, at maaaring mawala ang mahahalagang function ng utak sa kadahilanang ito.

Ang stress, sakit at pinsala ay humahantong sa pagkamatay ng mga neuron. Ang alkoholismo at paninigarilyo ay sumisira din sa mga selula ng nerbiyos, na nag-aalis sa isang tao ng mahaba at mabungang buhay. Ang kawalan ng kakayahan ng natitirang mga neuron na magparami sa pamamagitan ng fission ay humantong sa paglitaw ng may pakpak na ekspresyon.

Alternatibong pananaw

Sa nakalipas na 10 taon, aktibong pinag-aaralan ng mga biologist ang utak. Maraming hamon ang kinakaharap ng mga siyentipiko; nagsasagawa sila ng mga siyentipikong eksperimento at naglalagay ng mga bagong hypotheses.

Ang isang grupo ng mga physiologist ay hindi sumasang-ayon sa pananaw na itinatag ng karamihan ng mga konserbatibo. At paminsan-minsan ay may mga ulat sa press na ang mitolohiya tungkol sa imposibilidad ng pagpapanumbalik ng nervous tissue ay napawi.

Sa isa sa mga eksperimento sa laboratoryo na may mga nasirang bahagi ng utak, nagawa nilang ibalik ang ilang mga neuron. Sila ay lumabas mula sa neural tissue stem cells na nakaimbak sa mga reserba.

Ang proseso ng pagbuo ng mga bagong neuron ay tinatawag na neurogenesis. Tanging mga young adult na hayop lamang ang may kakayahan nito. Kasunod nito, ang mga naturang zone ay natagpuan sa mga tao. Ilang bahagi lamang ng utak ang maaaring maibalik, halimbawa, ang mga lugar na responsable para sa memorya at pag-aaral.

Ang mga kakayahan sa utak ay maaaring mabuo at mapanatili sa isang aktibong estado sa loob ng mahabang panahon. Ito ay pinadali ng pagkuha ng intelektwal na kaalaman at pisikal na aktibidad. Ang malusog na pamumuhay ay nagbibigay din ng pagkakataon sa isang tao na matugunan ang katandaan na may maayos na pag-iisip at malinaw na memorya.

Sa kabaligtaran, ang matinding stress ay dapat na iwasan. Ang kabaitan at kalmado ay isang napatunayang recipe para sa isang aktibo at mahabang buhay. Ang hinaharap ay magpapakita kung ang utak ay ganap na makakabawi at kung posible na pahabain ang buhay ng tao sa pamamagitan ng mga dekada sa pamamagitan ng neurogenesis.

Ang tanyag na pananalitang "Ang mga selula ng nerbiyos ay hindi nagbabago" ay napagtanto ng lahat mula pagkabata bilang isang hindi nababagong katotohanan. Gayunpaman, ang axiom na ito ay hindi hihigit sa isang gawa-gawa, at pinabulaanan ito ng bagong siyentipikong data.

Ang kalikasan ay nagtatayo ng napakataas na margin ng kaligtasan sa pagbuo ng utak: sa panahon ng embryogenesis, isang malaking labis na mga neuron ang nabuo. Halos 70% sa kanila ay namamatay bago ipanganak ang bata. Ang utak ng tao ay patuloy na nawawalan ng mga neuron pagkatapos ng kapanganakan, sa buong buhay. Ang cell death na ito ay genetically programmed. Siyempre, hindi lamang mga neuron ang namamatay, kundi pati na rin ang iba pang mga selula ng katawan. Tanging ang lahat ng iba pang mga tisyu ay may mataas na regenerative na kapasidad, iyon ay, ang kanilang mga cell ay nahahati, pinapalitan ang mga patay. Ang proseso ng pagbabagong-buhay ay pinaka-aktibo sa epithelial cells at hematopoietic organs (red bone marrow). Ngunit may mga selula kung saan ang mga gene na responsable para sa pagpaparami sa pamamagitan ng paghahati ay naharang. Bilang karagdagan sa mga neuron, ang mga selulang ito ay kinabibilangan ng mga selula ng kalamnan ng puso. Paano pinamamahalaan ng mga tao na mapanatili ang katalinuhan hanggang sa napakatanda kung ang mga selula ng nerbiyos ay namatay at hindi na-renew?

Schematic na representasyon ng isang nerve cell, o neuron, na binubuo ng isang katawan na may nucleus, isang axon at ilang dendrite

Isang posibleng paliwanag: sa sistema ng nerbiyos, hindi lahat ng mga neuron ay "gumagana" nang sabay-sabay, ngunit 10% lamang ng mga neuron. Ang katotohanang ito ay madalas na binanggit sa popular at maging sa siyentipikong panitikan. Paulit-ulit kong kinailangan na talakayin ang pahayag na ito sa aking mga kasamahan sa loob at dayuhan. At wala sa kanila ang nakakaintindi kung saan nanggaling ang figure na ito. Anumang cell ay sabay na nabubuhay at "gumagana". Sa bawat neuron, ang mga metabolic na proseso ay nangyayari sa lahat ng oras, ang mga protina ay synthesize, at ang mga nerve impulses ay nabuo at ipinadala. Samakatuwid, iniiwan ang hypothesis ng "nagpahinga" na mga neuron, lumiko tayo sa isa sa mga katangian ng sistema ng nerbiyos, ibig sabihin, ang pambihirang plasticity nito.

Ang kahulugan ng plasticity ay ang mga function ng mga patay na nerve cells ay kinuha ng kanilang mga nakaligtas na "mga kasamahan," na lumalaki sa laki at bumubuo ng mga bagong koneksyon, na nagbabayad para sa mga nawawalang function. Ang mataas, ngunit hindi walang limitasyon, ang pagiging epektibo ng naturang kabayaran ay maaaring ilarawan ng halimbawa ng sakit na Parkinson, kung saan nangyayari ang unti-unting pagkamatay ng mga neuron. Lumalabas na hanggang sa humigit-kumulang 90% ng mga neuron sa utak ang mamatay, ang mga klinikal na sintomas ng sakit (panginginig ng mga paa, limitadong kadaliang kumilos, hindi matatag na lakad, demensya) ay hindi lilitaw, iyon ay, ang tao ay mukhang malusog. Nangangahulugan ito na maaaring palitan ng isang buhay na nerve cell ang siyam na patay.

Ang mga neuron ay naiiba sa bawat isa sa laki, dendritic branching, at haba ng axon.

Ngunit ang plasticity ng nervous system ay hindi lamang ang mekanismo na nagpapahintulot sa isa na mapanatili ang katalinuhan sa katandaan. Ang kalikasan ay mayroon ding backup na opsyon - ang paglitaw ng mga bagong nerve cell sa utak ng mga adult na mammal, o neurogenesis.

Ang unang ulat sa neurogenesis ay lumitaw noong 1962 sa prestihiyosong siyentipikong journal Science. Ang artikulo ay pinamagatang "Are New Neurons Forming in the Adult Mammalian Brain?" Ang may-akda nito, si Propesor Joseph Altman mula sa Purdue University (USA), ay gumamit ng electric current upang sirain ang isa sa mga istruktura ng utak ng daga (ang lateral geniculate body) at tinurok ito ng radioactive substance na tumagos sa mga bagong umuusbong na selula. Pagkalipas ng ilang buwan, natuklasan ng siyentipiko ang mga bagong radioactive neuron sa thalamus (isang rehiyon ng forebrain) at sa cerebral cortex. Sa susunod na pitong taon, inilathala ni Altman ang ilang higit pang mga papel na nagpapakita ng pagkakaroon ng neurogenesis sa utak ng mga adult na mammal. Gayunpaman, pagkatapos, noong 1960s, ang kanyang trabaho ay pumukaw lamang ng pag-aalinlangan sa mga neuroscientist; ang kanilang pag-unlad ay hindi sumunod.

Kasama sa terminong "glia" ang lahat ng mga selula ng nervous tissue na hindi mga neuron.

At dalawampung taon lamang ang lumipas, ang neurogenesis ay "natuklasan" muli, ngunit sa utak ng mga ibon. Napansin ng maraming mananaliksik ng songbird na sa bawat panahon ng pag-aasawa, ang lalaking kanaryo na si Serinus canaria ay gumaganap ng isang kanta na may bagong "tuhod." Bukod dito, hindi siya gumagamit ng mga bagong trill mula sa kanyang mga kapatid, dahil ang mga kanta ay na-update kahit na nakahiwalay. Sinimulan ng mga siyentipiko na pag-aralan nang detalyado ang pangunahing vocal center ng mga ibon, na matatagpuan sa isang espesyal na bahagi ng utak, at natuklasan na sa pagtatapos ng panahon ng pag-aasawa (para sa mga canaries ito ay nangyayari noong Agosto at Enero), isang makabuluhang bahagi ng mga neuron ng namatay ang vocal center, malamang dahil sa sobrang functional load . Noong kalagitnaan ng 1980s, naipakita ni Propesor Fernando Notteboom mula sa Rockefeller University (USA) na sa mga adult na canaries na lalaki ang proseso ng neurogenesis ay nangyayari sa vocal center na patuloy, ngunit ang bilang ng mga neuron na ginawa ay napapailalim sa pana-panahong pagbabagu-bago. Ang peak neurogenesis sa mga canary ay nangyayari sa Oktubre at Marso, iyon ay, dalawang buwan pagkatapos ng mga panahon ng pag-aasawa. Kaya naman ang "record library" ng mga male canary songs ay regular na ina-update.

Ang mga neuron ay genetically programmed upang lumipat sa isa o ibang bahagi ng nervous system, kung saan, sa tulong ng mga proseso, nagtatatag sila ng mga koneksyon sa iba pang mga nerve cell.

Noong huling bahagi ng 1980s, natuklasan din ang neurogenesis sa mga amphibian ng may sapat na gulang sa laboratoryo ng siyentipikong Leningrad na si Propesor A.L. Polenov.

Saan nagmumula ang mga bagong neuron kung ang mga selula ng nerbiyos ay hindi nahati? Ang pinagmulan ng mga bagong neuron sa parehong mga ibon at amphibian ay naging mga neuronal stem cell mula sa dingding ng ventricles ng utak. Sa panahon ng pag-unlad ng embryo, ito ay mula sa mga cell na ito na ang mga cell ng nervous system ay nabuo: neuron at glial cells. Ngunit hindi lahat ng mga stem cell ay nagiging mga selula ng sistema ng nerbiyos - ang ilan sa mga ito ay "nagkukubli" at naghihintay sa mga pakpak.

Ang mga patay na selula ng nerbiyos ay sinisira ng mga macrophage na pumapasok sa nervous system mula sa dugo.

Mga yugto ng pagbuo ng neural tube sa embryo ng tao.

Ang mga bagong neuron ay ipinakita na lumabas mula sa mga adult stem cell sa mas mababang vertebrates. Gayunpaman, tumagal ng halos labinlimang taon upang patunayan na ang isang katulad na proseso ay nangyayari sa mammalian nervous system.

Ang mga pag-unlad sa neuroscience noong unang bahagi ng 1990s ay humantong sa pagtuklas ng mga "newborn" neuron sa utak ng mga adult na daga at daga. Karamihan sa mga ito ay natagpuan sa mga sinaunang bahagi ng utak: ang mga olfactory bulbs at ang hippocampal cortex, na pangunahing responsable para sa emosyonal na pag-uugali, ang tugon sa stress at ang regulasyon ng mga sekswal na function sa mga mammal.

Tulad ng sa mga ibon at lower vertebrates, sa mga mammal, ang neuronal stem cells ay matatagpuan malapit sa lateral ventricles ng utak. Ang kanilang pagbabago sa mga neuron ay napakatindi. Sa mga daga na nasa hustong gulang, humigit-kumulang 250,000 neuron ang nabubuo mula sa mga stem cell bawat buwan, na pinapalitan ang 3% ng lahat ng mga neuron sa hippocampus. Ang habang-buhay ng naturang mga neuron ay napakataas - hanggang 112 araw. Ang mga neuronal stem cell ay naglalakbay ng mahabang distansya (mga 2 cm). Nagagawa rin nilang lumipat sa olfactory bulb, na nagiging mga neuron doon.

Ang mga olfactory bulbs ng utak ng mammalian ay may pananagutan para sa pang-unawa at pangunahing pagproseso ng iba't ibang mga amoy, kabilang ang pagkilala sa mga pheromones - mga sangkap na malapit sa kanilang kemikal na komposisyon sa mga sex hormone. Ang sekswal na pag-uugali sa mga rodent ay pangunahing kinokontrol ng paggawa ng mga pheromones. Ang hippocampus ay matatagpuan sa ilalim ng cerebral hemispheres. Ang mga pag-andar ng kumplikadong istraktura na ito ay nauugnay sa pagbuo ng panandaliang memorya, ang pagsasakatuparan ng ilang mga emosyon at pakikilahok sa pagbuo ng sekswal na pag-uugali. Ang pagkakaroon ng pare-pareho ang neurogenesis sa olfactory bulb at hippocampus sa mga daga ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa mga rodent ang mga istrukturang ito ay nagdadala ng pangunahing functional load. Samakatuwid, ang mga selula ng nerbiyos sa kanila ay madalas na namamatay, na nangangahulugang kailangan nilang i-renew.

Upang maunawaan kung anong mga kondisyon ang nakakaapekto sa neurogenesis sa hippocampus at olfactory bulb, si Propesor Gage mula sa Salka University (USA) ay nagtayo ng isang miniature na lungsod. Naglaro doon ang mga daga, nag-ehersisyo, at naghanap ng mga labasan mula sa maze. Ito ay lumabas na sa "lungsod" na mga daga ay lumitaw ang mga bagong neuron sa mas maraming bilang kaysa sa kanilang mga passive na kamag-anak, na nahuhulog sa nakagawiang buhay sa vivarium.

Ang mga stem cell ay maaaring makuha mula sa utak at ilipat sa ibang bahagi ng nervous system, kung saan sila ay nagiging mga neuron. Si Propesor Gage at ang kanyang mga kasamahan ay nagsagawa ng ilang katulad na mga eksperimento, ang pinakakahanga-hanga kung saan ay ang mga sumusunod. Ang isang piraso ng tisyu ng utak na naglalaman ng mga stem cell ay inilipat sa nasirang retina ng mata ng daga. (Ang sensitibo sa liwanag na panloob na dingding ng mata ay may "kinakabahan" na pinagmulan: binubuo ito ng mga binagong neuron - mga rod at cones. Kapag nawasak ang layer na sensitibo sa liwanag, nangyayari ang pagkabulag.) Ang inilipat na mga stem cell ng utak ay naging mga retinal neuron, ang kanilang mga proseso ay umabot sa optic nerve, at ang daga ay muling nakakuha ng paningin! Bukod dito, kapag ang mga brain stem cell ay inilipat sa isang hindi nasirang mata, walang pagbabagong naganap sa kanila. Marahil, kapag ang retina ay nasira, ang ilang mga sangkap ay ginawa (halimbawa, tinatawag na mga kadahilanan ng paglago) na nagpapasigla sa neurogenesis. Gayunpaman, ang eksaktong mekanismo ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi pa rin malinaw.

Ang mga siyentipiko ay nahaharap sa gawain ng pagpapakita na ang neurogenesis ay nangyayari hindi lamang sa mga rodent, kundi pati na rin sa mga tao. Sa layuning ito, ang mga mananaliksik na pinamumunuan ni Propesor Gage kamakailan ay nagsagawa ng kahindik-hindik na gawain. Sa isa sa mga klinika ng American oncology, isang grupo ng mga pasyente na may mga malignant na tumor na walang lunas ay kumuha ng gamot na chemotherapy na bromodyoxyuridine. Ang sangkap na ito ay may mahalagang ari-arian - ang kakayahang maipon sa paghahati ng mga selula ng iba't ibang mga organo at tisyu. Ang Bromodioxyuridine ay isinama sa DNA ng mother cell at pinananatili sa mga daughter cell pagkatapos mahati ang mother cell. Ang isang pathological na pag-aaral ay nagpakita na ang mga neuron na naglalaman ng bromodyoxyuridine ay matatagpuan sa halos lahat ng bahagi ng utak, kabilang ang cerebral cortex. Nangangahulugan ito na ang mga neuron na ito ay mga bagong selula na lumitaw mula sa dibisyon ng mga stem cell. Ang paghahanap na walang pasubali ay nakumpirma na ang proseso ng neurogenesis ay nangyayari din sa mga matatanda. Ngunit kung sa mga rodents ang neurogenesis ay nangyayari lamang sa hippocampus, kung gayon sa mga tao ay maaaring ito ay may kinalaman sa mas malalaking bahagi ng utak, kabilang ang cerebral cortex. Ipinakita ng kamakailang pananaliksik na ang mga bagong neuron sa utak ng may sapat na gulang ay maaaring mabuo hindi lamang mula sa mga neuronal stem cell, ngunit mula sa mga stem cell ng dugo. Ang pagtuklas ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nagdulot ng euphoria sa siyentipikong mundo. Gayunpaman, ang paglalathala sa journal Nature noong Oktubre 2003 ay higit na nagpalamig sa mga masigasig na isipan. Ito ay lumabas na ang mga stem cell ng dugo ay talagang tumagos sa utak, ngunit hindi sila nagiging mga neuron, ngunit sumanib sa kanila, na bumubuo ng mga selulang binucleate. Pagkatapos ay ang "lumang" nucleus ng neuron ay nawasak, at ito ay pinalitan ng "bagong" nucleus ng stem cell ng dugo. Sa katawan ng daga, ang mga stem cell ng dugo ay pangunahing sumanib sa mga higanteng selula ng cerebellum - mga selulang Purkinje, bagama't ito ay bihirang mangyari: kakaunti lamang ang mga fused cell na matatagpuan sa buong cerebellum. Ang mas matinding pagsasanib ng mga neuron ay nangyayari sa atay at kalamnan ng puso. Ito ay ganap na hindi malinaw kung ano ang pisyolohikal na kahulugan nito. Ang isang hypothesis ay ang mga stem cell ng dugo ay nagdadala ng bagong genetic material, na, kapag pumapasok sa "lumang" cerebellar cell, ay nagpapahaba ng buhay nito.

Kaya, ang mga bagong neuron ay maaaring lumabas mula sa mga stem cell kahit na sa utak ng may sapat na gulang. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay medyo malawak na ginagamit para sa paggamot ng iba't ibang mga sakit na neurodegenerative (mga sakit na sinamahan ng pagkamatay ng mga neuron ng utak). Ang mga paghahanda ng stem cell para sa paglipat ay nakukuha sa dalawang paraan. Ang una ay ang paggamit ng mga neural stem cell, na sa parehong embryo at nasa hustong gulang ay matatagpuan sa paligid ng ventricles ng utak. Ang pangalawang diskarte ay ang paggamit ng mga embryonic stem cell. Ang mga cell na ito ay matatagpuan sa inner cell mass sa maagang yugto ng pagbuo ng embryo. Maaari silang mag-transform sa halos anumang cell sa katawan. Ang pinakamalaking kahirapan sa pagtatrabaho sa mga embryonic cell ay ang pagkuha sa kanila na mag-transform sa mga neuron. Ginagawang posible ito ng mga bagong teknolohiya.

Ang ilang mga institusyong medikal sa Estados Unidos ay nakabuo na ng "mga aklatan" ng mga neural stem cell na nakuha mula sa embryonic tissue at inililipat ang mga ito sa mga pasyente. Ang mga unang pagtatangka sa paglipat ay nagbibigay ng mga positibong resulta, kahit na ngayon ay hindi malulutas ng mga doktor ang pangunahing problema ng naturang mga transplant: ang hindi makontrol na paglaganap ng mga stem cell sa 30-40% ng mga kaso ay humahantong sa pagbuo ng mga malignant na tumor. Wala pang nahanap na diskarte para maiwasan ang side effect na ito. Ngunit sa kabila nito, ang stem cell transplant ay walang alinlangan na isa sa mga pangunahing diskarte sa paggamot ng mga sakit na neurodegenerative tulad ng Alzheimer's at Parkinson's disease, na naging salot ng mga maunlad na bansa.