Come si possono ripristinare le cellule nervose? Ripristino delle cellule cerebrali danneggiate Come ripristinare le cellule nervose del cervello

Dottore in Scienze Mediche V. GRINEVICH.

Espressione popolare " Cellule nervose non riprendersi" è percepito da tutti come una verità immutabile fin dall'infanzia. Tuttavia, questo assioma non è altro che un mito e nuovi dati scientifici lo confutano.

Rappresentazione schematica di una cellula nervosa, o neurone, che consiste in un corpo con un nucleo, un assone e diversi dendriti.

I neuroni differiscono tra loro per dimensioni, ramificazione dendritica e lunghezza degli assoni.

Il termine "glia" comprende tutte le cellule tessuto nervoso, che non sono neuroni.

I neuroni sono geneticamente programmati per migrare verso l'una o l'altra parte del sistema nervoso, dove, con l'aiuto di processi, stabiliscono connessioni con altre cellule nervose.

Le cellule nervose morte vengono distrutte dai macrofagi che entrano nel sistema nervoso dal sangue.

Fasi dell'educazione tubo neurale nell'embrione umano.

La natura riserva un margine di sicurezza molto elevato al cervello in via di sviluppo: durante l'embriogenesi si forma un grande eccesso di neuroni. Quasi il 70% di loro muore prima della nascita del bambino. Il cervello umano continua a perdere neuroni dopo la nascita, per tutta la vita. Questa morte cellulare è geneticamente programmata. Naturalmente non muoiono solo i neuroni, ma anche altre cellule del corpo. Solo tutti gli altri tessuti hanno un'elevata capacità rigenerativa, cioè le loro cellule si dividono, sostituendo quelle morte. Il processo di rigenerazione è più attivo nelle cellule epiteliali e organi emopoietici(rosso Midollo osseo). Ma ci sono cellule in cui i geni responsabili della riproduzione per divisione sono bloccati. Oltre ai neuroni, queste cellule includono cellule muscolari cardiache. Come fanno le persone a mantenere l'intelligenza fino all'età avanzata se le cellule nervose muoiono e non si rinnovano?

Una possibile spiegazione: nel sistema nervoso non tutti i neuroni “lavorano” contemporaneamente, ma solo il 10% dei neuroni. Questo fatto è spesso citato in popolare e persino letteratura scientifica. Ho dovuto discutere più volte questa affermazione con il mio domestico e colleghi stranieri. E nessuno di loro capisce da dove provenga questa cifra. Qualsiasi cellula vive e “lavora” contemporaneamente. In ogni neurone ci sono sempre processi metabolici, le proteine vengono sintetizzate, gli impulsi nervosi vengono generati e trasmessi. Lasciando quindi l'ipotesi dei neuroni “a riposo”, passiamo ad una delle proprietà del sistema nervoso, ovvero la sua eccezionale plasticità.

Il significato di plasticità è che le funzioni delle cellule nervose morte vengono rilevate dai loro “colleghi” sopravvissuti, che aumentano di dimensioni e formano nuove connessioni, compensando le funzioni perdute. L'efficacia elevata, ma non illimitata, di tale compensazione può essere illustrata dall'esempio del morbo di Parkinson, in cui si verifica la morte graduale dei neuroni. Si scopre che finché circa il 90% dei neuroni nel cervello non muore, sintomi clinici le malattie (tremori degli arti, mobilità limitata, andatura instabile, demenza) non compaiono, cioè la persona sembra praticamente sana. Ciò significa che una cellula nervosa viva può sostituire nove cellule nervose morte.

Ma la plasticità del sistema nervoso non è l'unico meccanismo che consente di mantenere l'intelligenza fino a quando vecchiaia. La natura ha anche un'opzione di riserva: l'emergere di nuove cellule nervose nel cervello dei mammiferi adulti o la neurogenesi.

Il primo rapporto sulla neurogenesi apparve nel 1962 sulla prestigiosa rivista scientifica Science. L'articolo era intitolato "Si stanno formando nuovi neuroni nel cervello dei mammiferi adulti?" Il suo autore, il professor Joseph Altman della Purdue University (USA), con l'aiuto corrente elettrica ha distrutto una delle strutture cerebrali del ratto (laterale corpo genicolato) e vi ha introdotto una sostanza radioattiva che penetra nelle cellule appena emergenti. Pochi mesi dopo, lo scienziato scoprì nuovi neuroni radioattivi nel talamo (una regione proencefalo) e corteccia cerebrale. Nel corso dei sette anni successivi, Altman pubblicò numerosi altri articoli che dimostravano l'esistenza della neurogenesi nel cervello dei mammiferi adulti. Tuttavia, negli anni '60, il suo lavoro suscitò solo scetticismo tra i neuroscienziati, il cui sviluppo non seguì;

E solo venti anni dopo, la neurogenesi fu nuovamente “scoperta”, ma nel cervello degli uccelli. Molti ricercatori sugli uccelli canori hanno notato che durante ogni stagione degli amori, il canarino maschio Serino canaria esegue una canzone con nuove "ginocchia". Inoltre, non adotta nuovi trilli dai suoi fratelli, poiché le canzoni sono state aggiornate anche isolatamente. Gli scienziati hanno iniziato a studiare in dettaglio il principale centro vocale degli uccelli, situato in dipartimento speciale cervello, e ha scoperto che alla fine della stagione degli amori (nei canarini cade in agosto e gennaio), una parte significativa dei neuroni del centro vocale muore, probabilmente a causa di un carico funzionale eccessivo. A metà degli anni '80 il professor Fernando Notteboom della Rockefeller University (USA) è riuscito a dimostrare che nei canarini maschi adulti il processo di neurogenesi avviene costantemente nel centro vocale, ma il numero di neuroni prodotti è soggetto a fluttuazioni stagionali. Il picco della neurogenesi nei canarini si verifica in ottobre e marzo, cioè due mesi dopo la stagione degli amori. Ecco perché la “libreria di dischi” dei canti maschili viene aggiornata regolarmente.

Alla fine degli anni '80, la neurogenesi fu scoperta anche negli anfibi adulti nel laboratorio dello scienziato di Leningrado, il professor A.L. Polenov.

Da dove vengono i nuovi neuroni se le cellule nervose non si dividono? La fonte di nuovi neuroni sia negli uccelli che negli anfibi si è rivelata essere cellule staminali neuronali provenienti dalla parete dei ventricoli del cervello. Durante lo sviluppo dell'embrione, è da queste cellule che si formano le cellule del sistema nervoso: neuroni e cellule gliali. Ma non tutte le cellule staminali si trasformano in cellule del sistema nervoso: alcune di esse “si nascondono” e aspettano dietro le quinte.

È stato dimostrato che nuovi neuroni emergono cellule staminali organismo adulto e nei vertebrati inferiori. Tuttavia, ci sono voluti quasi quindici anni per dimostrare che un processo simile avviene nel sistema nervoso dei mammiferi.

I progressi delle neuroscienze nei primi anni ’90 hanno portato alla scoperta di neuroni “neonati” nel cervello di ratti e topi adulti. Sono stati trovati per la maggior parte in parti evolutivamente antiche del cervello: i bulbi olfattivi e la corteccia dell'ippocampo, che sono principalmente responsabili del comportamento emotivo, della risposta allo stress e della regolazione delle funzioni sessuali nei mammiferi.

Proprio come negli uccelli e nei vertebrati inferiori, nei mammiferi le cellule staminali neuronali si trovano vicino ai ventricoli laterali del cervello. La loro trasformazione in neuroni è molto intensa. Nei ratti adulti, ogni mese si formano circa 250.000 neuroni a partire da cellule staminali, che sostituiscono il 3% di tutti i neuroni nell'ippocampo. La durata della vita di tali neuroni è molto elevata, fino a 112 giorni. Le cellule staminali neuronali percorrono una lunga distanza (circa 2 cm). Sono anche in grado di migrare nel bulbo olfattivo, dove si trasformano in neuroni.

I bulbi olfattivi del cervello dei mammiferi sono responsabili della percezione e lavorazione primaria odori diversi, compreso il riconoscimento dei feromoni, sostanze vicine nella loro composizione chimica agli ormoni sessuali. Comportamento sessuale nei roditori è regolata principalmente dalla produzione di feromoni. L'ippocampo si trova sotto gli emisferi cerebrali. Le funzioni di questa struttura complessa sono associate alla formazione della memoria a breve termine, alla realizzazione di determinate emozioni e alla partecipazione alla formazione del comportamento sessuale. La presenza di neurogenesi costante nel bulbo olfattivo e nell'ippocampo nei ratti è spiegata dal fatto che nei roditori queste strutture portano i principali carico funzionale. Pertanto, le cellule nervose in esse contenute spesso muoiono, il che significa che devono essere rinnovate.

Per capire quali condizioni influenzano la neurogenesi nell'ippocampo e nel bulbo olfattivo, il professor Gage della Salk University (USA) ha costruito una città in miniatura. I topi giocavano lì, facevano esercizio fisico e cercavano le uscite dai labirinti. Si è scoperto che nei topi “urbani” apparivano molti nuovi neuroni Di più rispetto ai loro parenti passivi, impantanati nella vita di routine nel vivaio.

Le cellule staminali possono essere estratte dal cervello e trapiantate in un’altra parte del sistema nervoso, dove si trasformano in neuroni. Il professor Gage e i suoi colleghi hanno condotto numerosi esperimenti simili, il più impressionante dei quali è stato il seguente. Un pezzo di tessuto cerebrale contenente cellule staminali è stato trapiantato nella retina distrutta dell'occhio di un ratto. (La parete interna dell'occhio sensibile alla luce ha un'origine "nervosa": è costituita da neuroni modificati: bastoncelli e coni. Quando lo strato sensibile alla luce viene distrutto, si verifica la cecità.) Le cellule staminali cerebrali trapiantate si sono trasformate in neuroni retinali, i loro processi raggiunti nervo ottico, e il topo riacquistò la vista! Inoltre, quando le cellule staminali cerebrali sono state trapiantate in un occhio non danneggiato, non si è verificata alcuna trasformazione . Probabilmente, quando la retina viene danneggiata, vengono prodotte alcune sostanze (ad esempio, i cosiddetti fattori di crescita) che stimolano la neurogenesi. Tuttavia, l’esatto meccanismo di questo fenomeno non è ancora chiaro.

Gli scienziati hanno dovuto affrontare il compito di dimostrare che la neurogenesi si verifica non solo nei roditori, ma anche negli esseri umani. A tal fine, i ricercatori guidati dal professor Gage hanno recentemente svolto un lavoro sensazionale. In una delle cliniche oncologiche americane, un gruppo di pazienti affetti da malattie incurabili neoplasie maligne, stava assumendo il farmaco chemioterapico bromodiossiuridina. Questa sostanza ha proprietà importante- la capacità di accumularsi nelle cellule in divisione di vari organi e tessuti. La bromodiossiuridina è incorporata nel DNA della cellula madre e viene trattenuta nelle cellule figlie dopo che la cellula madre si è divisa. Uno studio patologico ha dimostrato che i neuroni contenenti bromodeossiuridina si trovano in quasi tutte le parti del cervello, compresa la corteccia emisferi cerebrali. Ciò significa che questi neuroni erano nuove cellule nate dalla divisione delle cellule staminali. La scoperta ha confermato incondizionatamente che il processo di neurogenesi avviene anche negli adulti. Ma se nei roditori la neurogenesi avviene solo nell'ippocampo, nell'uomo può probabilmente coinvolgere aree più ampie del cervello, compresa la corteccia cerebrale. Ricerche recenti hanno dimostrato che nuovi neuroni nel cervello adulto possono formarsi non solo da cellule staminali neuronali, ma anche da cellule staminali del sangue. La scoperta di questo fenomeno ha causato mondo scientifico euforia. Tuttavia, la pubblicazione sulla rivista Nature nell'ottobre 2003 ha in gran parte raffreddato le menti entusiaste. Si è scoperto che le cellule staminali del sangue penetrano effettivamente nel cervello, ma non si trasformano in neuroni, ma si fondono con essi, formando cellule binucleate. Quindi il “vecchio” nucleo del neurone viene distrutto e viene sostituito dal “nuovo” nucleo della cellula staminale del sangue. Nel corpo del ratto, le cellule staminali del sangue si fondono principalmente con le cellule giganti del cervelletto - cellule di Purkinje, anche se ciò accade abbastanza raramente: nell'intero cervelletto si possono trovare solo poche cellule fuse. La fusione più intensa dei neuroni avviene nel fegato e nel muscolo cardiaco. Non è ancora del tutto chiaro quale sia il significato fisiologico di ciò. Un'ipotesi è che le cellule staminali del sangue portino con sé nuovo materiale genetico che, entrando nella “vecchia” cellula cerebellare, ne prolunga la vita.

Quindi, nuovi neuroni possono nascere dalle cellule staminali anche nel cervello adulto. Questo fenomeno è già ampiamente utilizzato per il trattamento di varie malattie neurodegenerative (malattie accompagnate dalla morte dei neuroni cerebrali). La preparazione delle cellule staminali per il trapianto si ottiene in due modi. Il primo è l’utilizzo delle cellule staminali neurali, che sia nell’embrione che nell’adulto si trovano attorno ai ventricoli del cervello. Il secondo approccio è l’utilizzo delle cellule staminali embrionali. Queste cellule si trovano nella massa cellulare interna fase iniziale formazione dell'embrione. Possono trasformarsi in quasi tutte le cellule del corpo. La difficoltà maggiore nel lavorare con le cellule embrionali è farle trasformare in neuroni. Le nuove tecnologie lo rendono possibile.

In qualche istituzioni mediche Negli Stati Uniti sono già state formate “biblioteche” di cellule staminali neurali ottenute da tessuto embrionale e vengono trapiantate nei pazienti. I primi tentativi di trapianto danno risultati positivi, anche se oggi i medici non riescono a risolvere il problema principale di tali trapianti: la proliferazione incontrollata delle cellule staminali nel 30-40% dei casi porta alla formazione tumore maligno. Non è stato ancora trovato alcun approccio per impedirlo effetto collaterale. Ma nonostante ciò, il trapianto di cellule staminali sarà senza dubbio uno degli approcci principali nella cura delle malattie neurodegenerative come l’Alzheimer e il Parkinson, che sono diventate la piaga dei paesi sviluppati.

"Scienza e Vita" sulle cellule staminali:

Belokoneva O., Ph.D. chimico. Sci. Divieto delle cellule nervose. - 2001, n. 8.

Belokoneva O., Ph.D. chimico. Sci. La madre di tutte le cellule. - 2001, n. 10.

Smirnov V., accademico RAMS, membro corrispondente. RAS. La terapia riabilitativa del futuro. - 2001, n. 8.

Gli esseri umani hanno più di cento miliardi di neuroni. Ciascuno di essi è costituito da processi e un corpo: di regola diversi dendriti, corti e ramificati, e un assone. I processi forniscono il contatto tra i neuroni. In questo caso si formano cerchi e reti attraverso i quali circolano gli impulsi. Sin dai tempi antichi, gli scienziati si sono preoccupati della questione se le cellule nervose vengono ripristinate.

Nel corso della vita, il cervello perde neuroni. Questa morte è geneticamente programmata. Tuttavia, a differenza delle altre cellule, non hanno la capacità di dividersi. In questi casi, un altro meccanismo inizia a funzionare. Le funzioni delle cellule perdute iniziano ad essere svolte da quelle vicine che, aumentando di dimensioni, iniziano a formare nuove connessioni. Pertanto, l'inattività dei neuroni morti viene compensata.

In precedenza, era generalmente accettato che non venissero ripristinati. Tuttavia, questa affermazione è confutata medicina moderna. Nonostante la mancanza di capacità di dividersi, le cellule nervose vengono ripristinate e si sviluppano nel cervello anche di un adulto. Inoltre, i neuroni possono rigenerare i processi perduti e le connessioni con altre cellule.

L'accumulo più significativo di cellule nervose si trova nel cervello. A causa di numerosi processi in uscita, si formano contatti con i neuroni vicini.

Terminazioni e nervi cranici, autonomi e spinali che forniscono impulsi ai tessuti, organi interni e gli arti, costituiscono la parte periferica

IN corpo sanoè un sistema coerente. Tuttavia, se un anello di una catena complessa smette di svolgere le sue funzioni, l’intero organismo potrebbe soffrirne. Pesante lesioni cerebrali, che accompagnano la malattia di Parkinson e l'ictus, portano ad una perdita accelerata di neuroni. Per molti decenni, gli scienziati hanno cercato di rispondere alla domanda su come vengono ripristinate le cellule nervose.

Oggi è noto che la generazione di neuroni nel cervello dei mammiferi adulti può essere effettuata utilizzando speciali cellule staminali (le cosiddette neuronali). È stato ora stabilito che le cellule nervose vengono ripristinate nella regione subventricolare, nell'ippocampo (giro dentato) e nella corteccia cerebellare. Nell'ultima area si osserva la neurogenesi più intensa. Il cervelletto è coinvolto nell'acquisizione e nella ritenzione di informazioni sulle abilità automatiche e inconsce. Ad esempio, mentre impara i movimenti di danza, una persona smette gradualmente di pensarci, eseguendoli automaticamente.

Gli scienziati ritengono che la rigenerazione dei neuroni nel giro dentato sia la più interessante. In quest'area avviene la nascita delle emozioni, l'immagazzinamento e l'elaborazione delle informazioni spaziali. Gli scienziati non sono ancora riusciti a comprendere appieno come i neuroni appena formati influenzano i ricordi già formati e come interagiscono con i neuroni maturi in questa parte del cervello.

Gli scienziati notano che le cellule nervose vengono ripristinate in quelle aree che sono direttamente responsabili della sopravvivenza sul piano fisico: orientamento nello spazio, odore, formazione della memoria motoria. La formazione si svolge attivamente in in giovane età, durante la crescita del cervello. In questo caso, la neurogenesi è associata a tutte le zone. Al raggiungimento età matura lo sviluppo delle funzioni mentali viene effettuato grazie alla ristrutturazione dei contatti tra neuroni, ma non alla formazione di nuove cellule.

Va notato che gli scienziati continuano a cercare focolai di neurogenesi precedentemente sconosciuti, nonostante diversi piuttosto tentativi infruttuosi. Questa direzioneè rilevante non solo nella scienza fondamentale, ma anche nella ricerca applicata.

Decenni di discussioni, detti consolidati, esperimenti su topi e pecore - ma è ancora possibile che il cervello adulto formi nuovi neuroni per sostituire quelli perduti? E se sì, come? E se non può, perché?

Un dito tagliato guarirà in pochi giorni, un osso rotto guarirà. Miriadi di globuli rossi si sostituiscono in generazioni di breve durata, i muscoli crescono sotto carico: il nostro corpo si rinnova costantemente. Per molto tempo Si credeva che in questa festa della rinascita fosse rimasto solo un estraneo: il cervello. Le sue cellule più importanti, i neuroni, sono troppo altamente specializzate per dividersi. Il numero di neuroni diminuisce di anno in anno e, sebbene siano così numerosi che la perdita di diverse migliaia non ha un effetto evidente, la capacità di riprendersi da un danno non danneggerebbe il cervello. Tuttavia, gli scienziati non sono stati a lungo in grado di rilevare la presenza di nuovi neuroni nel cervello maturo. Tuttavia, non era abbastanza strumenti pregiati, permettendoci di trovare tali cellule e i loro “genitori”.

La situazione cambiò quando, nel 1977, Michael Kaplan e James Hinds usarono la [3H]-timidina radioattiva, che poteva essere incorporata nel nuovo DNA. Le sue catene sintetizzano attivamente le cellule in divisione, raddoppiando il loro materiale genetico e allo stesso tempo accumulando etichette radioattive. Un mese dopo aver somministrato il farmaco ai ratti adulti, gli scienziati hanno ottenuto fette del loro cervello. L'autoradiografia ha mostrato che i segni erano localizzati nelle cellule del giro dentato dell'ippocampo. Tuttavia, si riproducono ed esiste la “neurogenesi adulta”.

A proposito di uomini e topi

Durante questo processo, i neuroni maturi non si dividono e nemmeno le cellule. fibre muscolari e globuli rossi: responsabili della loro formazione sono diverse cellule staminali che conservano la loro “ingenua” capacità di riprodursi. Uno dei discendenti della cellula progenitrice divisa diventa una cellula giovane specializzata e matura in uno stato adulto pienamente funzionale. L'altra cellula figlia rimane una cellula staminale: questo permette di mantenere la popolazione di cellule progenitrici a un livello costante senza sacrificare il rinnovamento del tessuto circostante.

Cellule precursori neuronali sono state trovate nel giro dentato dell’ippocampo. Successivamente furono ritrovati in altre parti del cervello dei roditori, nel bulbo olfattivo e nella struttura sottocorticale dello striato. Da qui, i giovani neuroni possono migrare nell’area desiderata del cervello, maturare sul posto ed integrarsi sistemi esistenti connessioni. Per fare questo, la nuova cellula dimostra la sua utilità ai suoi vicini: la sua capacità di eccitare è aumentata, così che anche un impatto debole fa sì che il neurone produca un'intera raffica di impulsi elettrici. Più attiva è la cellula, più più connessioni si forma con i suoi vicini e più velocemente queste connessioni si stabilizzano.

La neurogenesi adulta nell'uomo è stata confermata solo un paio di decenni dopo con l'aiuto di nucleotidi radioattivi simili - nello stesso giro dentato dell'ippocampo e poi nello striato. Il nostro bulbo olfattivo, a quanto pare, non si rinnova. Tuttavia, quanto sia attivo questo processo e come cambi nel tempo non è esattamente chiaro oggi.

Ad esempio, uno studio del 2013 ha dimostrato che fino alla vecchiaia circa l’1,75% delle cellule del giro dentato dell’ippocampo si rinnova ogni anno. E nel 2018 sono emersi risultati che dimostrano che la formazione dei neuroni qui si ferma già nell’adolescenza. Il primo ha misurato l'accumulo di traccianti radioattivi e il secondo ha utilizzato coloranti che si legano selettivamente ai neuroni giovani. È difficile dire quali conclusioni siano più vicine alla verità: è difficile confrontare completamente i rari risultati ottenuti metodi diversi, e ancora di più per estrapolare il lavoro svolto sui topi agli esseri umani.

Problemi del modello

La maggior parte degli studi sulla neurogenesi adulta sono condotti su animali da laboratorio, che si riproducono rapidamente e sono facili da mantenere. Questa combinazione di sintomi si verifica in coloro che hanno piccole dimensioni e vive molto brevemente - nei topi e nei ratti. Ma nel nostro cervello, che termina di maturare solo all’età di 20 anni, le cose possono accadere in modo completamente diverso.

Il giro dentato dell'ippocampo fa parte della corteccia cerebrale, sebbene primitiva. Nella nostra specie, come in altri mammiferi longevi, la corteccia è notevolmente più sviluppata che nei roditori. Forse la neurogenesi copre tutto il suo volume, essendo realizzata da alcuni dei suoi stessi meccanismi. Non c'è ancora alcuna prova diretta di ciò: gli studi sulla neurogenesi adulta nella corteccia cerebrale non sono stati condotti né nell'uomo né in altri primati.

Ma tale lavoro è stato effettuato con gli ungulati. Uno studio su sezioni cerebrali di agnelli appena nati, così come di pecore leggermente più anziane e di individui sessualmente maturi, non ha trovato cellule in divisione, i precursori dei neuroni nella corteccia cerebrale e nelle strutture sottocorticali del loro cervello. Nella corteccia di animali ancora più vecchi, invece, sono stati trovati neuroni giovani, già nati ma immaturi. Molto probabilmente, sono pronti per completare la specializzazione al momento giusto, formando cellule nervose a tutti gli effetti e prendendo il posto dei morti. Naturalmente non si tratta esattamente di neurogenesi, perché durante questo processo non si formano nuove cellule. Tuttavia, è interessante notare che neuroni così giovani sono presenti in quelle aree del cervello delle pecore che nell'uomo sono responsabili del pensiero (corteccia cerebrale), dell'integrazione dei segnali sensoriali e della coscienza (claustrum) e delle emozioni (amigdala). C'è un'alta probabilità che troveremo anche cellule nervose immature in strutture simili. Ma perché un cervello adulto, già allenato ed esperto potrebbe averne bisogno?

Ipotesi della memoria

Il numero di neuroni è così grande che alcuni di essi possono essere tranquillamente sacrificati. Tuttavia, se una cellula si è staccata dai processi lavorativi, ciò non significa che sia morta. Il neurone può smettere di generare segnali e di rispondere agli stimoli esterni. Le informazioni che ha accumulato non scompaiono, ma vengono “conservate”. Questo fenomeno ha portato Carol Barnes, neuroscienziata dell'Università dell'Arizona, a formulare la stravagante ipotesi che questo sia il modo in cui il cervello immagazzina e condivide i ricordi di periodi diversi vita. Secondo il professor Barnes, di tanto in tanto nel giro dentato dell'ippocampo appare un gruppo di giovani neuroni per registrare nuove esperienze. Dopo un po' di tempo - settimane, mesi e forse anni - entrano tutti in uno stato di riposo e non inviano più segnali. Ecco perché la memoria (salvo rare eccezioni) non conserva nulla di ciò che ci è accaduto prima del terzo anno di vita: l'accesso a questi dati ad un certo punto viene bloccato.

Considerando che il giro dentato, come l'ippocampo nel suo insieme, è responsabile del trasferimento delle informazioni dalla memoria a breve termine a quella a lungo termine, questa ipotesi sembra addirittura logica. Tuttavia, deve ancora essere dimostrato che l’ippocampo adulto produca effettivamente nuovi neuroni, e in numero piuttosto elevato. Esiste solo un insieme molto limitato di possibilità per condurre esperimenti.

Storia di stress

Tipicamente, i preparati del cervello umano vengono ottenuti durante l'autopsia o la neurochirurgia, come in epilessia del lobo temporale, i cui sequestri sono intrattabili trattamento farmacologico. Entrambe le opzioni non ci consentono di tracciare come l'intensità della neurogenesi adulta influisce sulla funzione e sul comportamento del cervello.

Tali esperimenti sono stati condotti sui roditori: la formazione di nuovi neuroni è stata soppressa mediante radiazioni gamma mirate o disattivando i geni corrispondenti. Questa esposizione ha aumentato la suscettibilità degli animali alla depressione. I topi incapaci di neurogenesi non erano quasi contenti dell'acqua zuccherata e rinunciavano rapidamente a cercare di rimanere a galla in un contenitore pieno d'acqua. Il contenuto di cortisolo, l’ormone dello stress, nel sangue era addirittura superiore a quello dei topi stressati con metodi convenzionali. Avevano maggiori probabilità di diventare dipendenti dalla cocaina e avevano un recupero più scarso dall’ictus.

Una nota importante che vale la pena fare su questi risultati è che è possibile che la relazione mostrata sia "meno nuovi neuroni - reazione più tagliente stressare” gira su se stesso. Gli eventi spiacevoli della vita riducono l'intensità della neurogenesi adulta, il che rende l'animale più sensibile allo stress, quindi il tasso di formazione dei neuroni nel cervello diminuisce - e così via in cerchio.

Affari sui nervi

Nonostante la mancanza di informazioni accurate sulla neurogenesi adulta, sono già comparsi uomini d'affari pronti a costruirci un business redditizio. Dall'inizio degli anni 2010, un'azienda che vende acqua proveniente da sorgenti nelle Montagne Rocciose canadesi produce bottiglie Neurogenesi Acqua Felice. Si sostiene che la bevanda stimoli la formazione di neuroni grazie ai sali di litio che contiene. Il litio è infatti considerato un farmaco benefico per il cervello, anche se nelle compresse ce n’è molto di più che nell’“acqua felice”. L'effetto della bevanda miracolosa è stato testato dai neuroscienziati dell'Università della British Columbia. Hanno somministrato ai ratti "acqua felice" per 16 giorni, e a un gruppo di controllo - acqua semplice dal rubinetto, e poi hanno esaminato sezioni del giro dentato del loro ippocampo. E nonostante i roditori che bevevano Neurogenesi Acqua Felice, sono comparsi ben il 12% in più di nuovi neuroni, il loro numero totale si è rivelato piccolo ed è impossibile parlare di un vantaggio statisticamente significativo.

Per ora possiamo solo affermare che la neurogenesi adulta esiste chiaramente nel cervello dei rappresentanti della nostra specie. Forse continua fino alla vecchiaia, o forse solo fino a quando adolescenza. In realtà non è così importante. Ciò che è più interessante è che la nascita delle cellule nervose nel cervello umano maturo avviene generalmente: dalla pelle o dall'intestino, il cui rinnovamento è costante e intenso, corpo principale il nostro corpo differisce quantitativamente, ma non qualitativamente. E quando le informazioni sulla neurogenesi adulta si uniranno in un unico quadro dettagliato, capiremo come tradurre questa quantità in qualità, costringendo il cervello a "riparare", ripristinare il funzionamento della memoria, delle emozioni - tutto ciò che chiamiamo la nostra vita.

C'è un mito che. Ciò è comunemente spiegato come l’indebolimento della funzione cognitiva nelle persone anziane. Tuttavia, recenti ricerche sul ripristino delle cellule nervose hanno sfatato credenze di lunga data.

Inizialmente la natura ha fornito un numero tale di cellule nervose che cervello umano potrebbe funzionare normalmente per un certo numero di anni. Durante la formazione dell'embrione si forma un numero enorme di neuroni cerebrali, che muoiono anche prima della nascita del bambino.

Quando una cellula muore per qualsiasi motivo, la sua funzione è condivisa da altri neuroni attivi, il che consente al cervello di continuare a funzionare.

Un esempio sono i cambiamenti che si verificano nel cervello durante una serie di malattie legate all'invecchiamento, ad esempio il morbo di Parkinson. Manifestazioni cliniche le patologie non sono evidenti finché la degradazione non danneggia più del 90% dei neuroni cerebrali. Ciò è spiegato dal fatto che i neuroni sono in grado di assumere la funzione di “compagni” morti e, quindi, mantenere fino alla fine il normale funzionamento del cervello umano e del sistema nervoso.

Perché le cellule nervose muoiono?

È noto che a partire dai 30 anni si attiva il processo di morte dei neuroni cerebrali. Ciò è dovuto all’usura delle cellule nervose, che subiscono uno stress enorme durante tutta la vita di una persona.

È stato dimostrato che il numero di connessioni neurali nel cervello di un anziano persona sana circa il 15% in meno rispetto a giovanotto all'età di 20 anni.

L'invecchiamento del tessuto cerebrale è processo naturale, da cui non c'è scampo. L'affermazione che le cellule nervose non possono essere ripristinate si basa sul fatto che semplicemente non hanno bisogno di essere ripristinate. Inizialmente, la natura ha fornito una fornitura di neuroni sufficiente per funzionamento normale per vita umana. Inoltre, i neuroni sono in grado di assumere le funzioni delle cellule morte, quindi la funzione cerebrale non viene compromessa anche se una parte significativa dei neuroni muore.

Ripristino dei neuroni cerebrali

Ogni giorno nel cervello di ogni persona si forma un certo numero di nuove connessioni neurali. Tuttavia, a causa del fatto che le persone muoiono ogni giorno un gran numero di celle, ci sono molte meno nuove connessioni rispetto a quelle morte.

Le connessioni neurali del cervello in una persona sana non vengono ripristinate, perché il corpo semplicemente non ne ha bisogno. Le cellule nervose che muoiono con l'età trasferiscono la loro funzione a un altro neurone e la vita umana continua senza alcun cambiamento.

Se per qualche motivo si verifica una massiccia morte di neuroni e il numero di connessioni perse è molte volte superiore alla norma quotidiana e i sopravvissuti non riescono a far fronte alle loro funzioni, inizia il processo di rigenerazione attiva.

Pertanto, è stato dimostrato che in caso di morte massiccia dei neuroni, è possibile trapiantarne una piccola quantità, che non solo non verrà rifiutata dall'organismo, ma porterà anche alla rapida comparsa di un gran numero di nuove connessioni neurali.

Conferma clinica della teoria

L'americano T. Wallis è rimasto gravemente ferito incidente d'auto, a seguito della quale cadde in coma. Dovuto completamente stato vegetativo paziente, i medici hanno insistito per disconnettere Wallis dalle macchine, ma la sua famiglia ha rifiutato. L'uomo ha trascorso quasi due decenni in coma, dopo di che ha improvvisamente aperto gli occhi ed è tornato cosciente. Con sorpresa dei medici, il suo cervello ha ripristinato le connessioni neurali perdute.

Sorprendentemente, dopo il coma, il paziente ha formato nuove connessioni diverse da quelle precedenti l'incidente. Pertanto, possiamo concludere che il cervello umano sceglie autonomamente i percorsi di rigenerazione.

Oggi un uomo può parlare e anche scherzare, ma il suo corpo avrà bisogno di molto tempo per ripristinare l'attività motoria a causa del fatto che in oltre due decenni di coma i muscoli si sono completamente atrofizzati.

Ciò che accelera la morte dei neuroni

Le cellule nervose muoiono ogni giorno in risposta a qualsiasi fattore che irrita il sistema nervoso. Oltre agli infortuni o alle malattie, tali fattori sono le emozioni e la tensione nervosa.

È stato dimostrato che la morte cellulare aumenta significativamente in risposta allo stress. Inoltre, uno stato stressante rallenta significativamente il naturale processo di recupero. tessuto connettivo cervello.

Come ripristinare i neuroni cerebrali

Quindi, come ripristinare le cellule nervose? Esistono diverse condizioni, il cui adempimento aiuterà a evitare la morte di massa dei neuroni:

dieta bilanciata;
gentilezza verso gli altri;
mancanza di stress;
standard morali ed etici stabili e visione del mondo.

Tutto ciò rende la vita di una persona forte e stabile e quindi previene situazioni in risposta alle quali le cellule nervose vengono perse.

Dovrebbe essere ricordato di più medicinali efficaci per il ripristino del sistema nervoso: questa è l'assenza di stress e buona dormita. Una mentalità e un atteggiamento speciali nei confronti della vita su cui ogni persona dovrebbe lavorare aiuta a raggiungere questo obiettivo.

Prodotti per il ripristino dei nervi

Le cellule nervose possono essere ripristinate in modi semplici modi popolari, usato per alleviare lo stress. Questi sono tutti i tipi di decotti naturali Erbe medicinali, migliorando la qualità del sonno.

Inoltre, esiste un farmaco che ha un effetto positivo sulla salute del sistema nervoso, ma per la sua prescrizione dovresti consultare il tuo medico. Questo medicinale appartiene al gruppo dei nootropi: farmaci che migliorano la circolazione sanguigna e il metabolismo cerebrale. Uno di questi farmaci è Noopept.

Un'altra pillola “magica” per la salute del sistema nervoso sono le vitamine del gruppo B. Sono queste vitamine che prendono parte alla formazione del sistema nervoso, il che significa che stimolano i processi di rinnovamento delle cellule nervose. Non per niente le vitamine di questo gruppo vengono prescritte per un certo numero disordini neurologici causato da danni a vari nervi.

L'ormone della felicità, che stimola anche il processo di rinnovamento cellulare, aiuterà a ripristinare le cellule nervose.

Una dieta equilibrata e passeggiate regolari ti aiuteranno a evitare problemi con la funzione cerebrale in età avanzata. aria fresca, moderato attività fisica E sonno sano. Va ricordato che la salute del proprio sistema nervoso è nelle mani di ogni persona, quindi, rivedendo il proprio stile di vita in gioventù, si può evitare lo sviluppo di varie patologie senili, e quindi non sarà necessario cercare un rimedio che può ripristinare le cellule nervose.

Tutti lo sanno espressione popolare, poiché "le cellule nervose non si riprendono". Assolutamente tutte le persone, fin dall'infanzia, la percepiscono come una verità immutabile. Ma in realtà, questo assioma esistente non è altro che un semplice mito, poiché i nuovi dati scientifici risultanti dalla ricerca lo smentiscono completamente.

Esperimenti sugli animali

Ogni giorno molte cellule nervose muoiono nel corpo umano. E in un anno, il cervello di una persona può perdere fino all’1% o anche più del suo numero totale, e questo processo è programmato dalla natura stessa. Pertanto, se le cellule nervose vengono ripristinate o meno è una domanda che preoccupa molti.

Se conduci un esperimento su animali inferiori, ad esempio sui nematodi, non subiscono alcuna morte delle cellule nervose. Un altro tipo di verme, il nematode, ha centosessantadue neuroni alla nascita e muore con lo stesso numero. Un quadro simile esiste per molti altri vermi, molluschi e insetti. Da ciò possiamo concludere che le cellule nervose vengono ripristinate.

Il numero e il principio di disposizione delle cellule nervose in questi animali inferiori sono fermamente determinati geneticamente. Allo stesso tempo, gli individui con un sistema nervoso anormale molto spesso semplicemente non sopravvivono, ma chiare restrizioni nella struttura del sistema nervoso non consentono a tali animali di apprendere e modificare il loro comportamento abituale.

L'inevitabilità della morte dei neuroni o perché le cellule nervose non si riprendono?

Il corpo umano, se paragonato a quello degli animali inferiori, nasce con una grande predominanza di neuroni. Questo fatto è programmato fin dall'inizio, poiché è radicato per natura nel cervello umano potenziale enorme. Tutte le cellule nervose del cervello sviluppano casualmente un gran numero di connessioni, tuttavia vengono collegate solo quelle utilizzate durante l'apprendimento.

Le cellule nervose vengono ripristinate - molto domanda vera e propria sempre. I neuroni formano un fulcro o una connessione con altre cellule. Poi il corpo fa una scelta precisa: i neuroni che non formano un numero sufficiente di connessioni vengono uccisi. Il loro numero è un indicatore del livello di attività neuronale. Nel caso in cui siano assenti, il neurone non prende parte al processo di elaborazione delle informazioni.

Le cellule nervose presenti nel corpo sono già piuttosto costose in termini di disponibilità di ossigeno e nutrienti(rispetto alla maggior parte delle altre celle). Inoltre, consumano molta energia anche nei momenti in cui una persona riposa. È per questo corpo umano si libera delle cellule libere non funzionanti e le cellule nervose vengono ripristinate.

L'intensità della morte neuronale nei bambini

La maggior parte dei neuroni (il 70%) depositati durante l'embriogenesi muore ancor prima della nascita vera e propria del bambino. E questo fatto è considerato del tutto normale, poiché è in questo infanzia livello di capacità di

L'apprendimento dovrebbe essere massimo, quindi il cervello dovrebbe avere le riserve più significative. A loro volta, diminuiscono gradualmente durante il processo di apprendimento e, di conseguenza, diminuisce il carico sull'intero corpo.

In altre parole, un numero eccessivo di cellule nervose è una condizione necessaria per l'apprendimento e per la diversità possibili opzioni processi di sviluppo umano (la sua individualità).

La plasticità sta nel fatto che numerose funzioni delle cellule nervose morte ricadono su quelle vive rimanenti, che aumentano le loro dimensioni e formano nuove connessioni, compensando le funzioni perse. Fatto interessante, ma una cellula nervosa vivente sostituisce nove cellule morte.

Significato dell'età

Nell’età adulta, la morte cellulare non continua così rapidamente. Ma quando il cervello non viene caricato di nuove informazioni, affina le vecchie abilità esistenti e riduce il numero di cellule nervose necessarie per la loro implementazione. Pertanto, le cellule si restringono e le loro connessioni con altre cellule aumentano, il che è un processo del tutto normale. Pertanto, la domanda sul perché le cellule nervose non vengono ripristinate scomparirà da sola.

Le persone anziane hanno un numero significativamente inferiore di neuroni nel cervello rispetto, ad esempio, ai bambini o ai giovani. Allo stesso tempo, possono pensare molto più velocemente e molto di più. Ciò accade perché nell'architettura costruita durante l'allenamento esiste un'ottima connessione tra i neuroni.

Nella vecchiaia, ad esempio, se non c'è apprendimento, il cervello umano e l'intero corpo iniziano a farlo programma speciale la coagulazione, in altre parole, il processo di invecchiamento che porta alla morte. Allo stesso tempo, minore è il livello della domanda vari sistemi fisico o fisico e intellettuale, e anche se c'è movimento e comunicazione con altre persone, più veloce sarà il processo. Ecco perché è necessario apprendere costantemente nuove informazioni.

Le cellule nervose sono in grado di rigenerarsi

Oggi la scienza ha stabilito che le cellule nervose vengono ripristinate e generate contemporaneamente in tre punti del corpo umano. Non nascono durante la divisione (rispetto ad altri organi e tessuti), ma compaiono durante la neurogenesi.

Questo fenomeno è più attivo durante il periodo sviluppo intrauterino. Inizia con la divisione dei neuroni precedenti (cellule staminali), che successivamente subiscono la migrazione, la differenziazione e, di conseguenza, formano un neurone pienamente funzionante. Pertanto, la risposta alla domanda se le cellule nervose vengono ripristinate o meno è sì.

Concetto di neurone

Un neurone è una cellula speciale che ha i propri processi. Hanno dimensioni lunghe e corte. I primi sono chiamati “assoni”, i secondi, più ramificati, sono chiamati “dendriti”. Tutti i neuroni provocano la generazione di impulsi nervosi e li trasmettono alle cellule vicine.

Il diametro medio dei corpi dei neuroni è di circa un centesimo di millimetro e il numero totale di tali cellule nel cervello umano è di circa cento miliardi. Inoltre, se tutti i corpi dei neuroni cerebrali presenti nel corpo fossero costruiti in una linea continua, la sua lunghezza sarebbe pari a mille chilometri. Se le cellule nervose vengano ripristinate o meno è una domanda che preoccupa molti scienziati.

I neuroni umani differiscono tra loro per le dimensioni, il livello di ramificazione dei dendriti presenti e la lunghezza degli assoni. Gli assoni più lunghi misurano un metro. Sono assoni di enormi cellule piramidali nella corteccia cerebrale. Raggiungono direttamente i neuroni situati in sezioni inferiori midollo spinale, che controllano tutta l'attività motoria del busto e dei muscoli degli arti.

Un po' di storia

La prima volta che si seppe della presenza di nuove cellule nervose in un mammifero adulto fu nel 1962. Tuttavia, a quel tempo, i risultati dell'esperimento di Joseph Altman, che furono pubblicati sulla rivista Science, non furono presi troppo sul serio dalle persone, quindi la neurogenesi non fu riconosciuta. Ciò accadde quasi vent’anni dopo.

Da allora, sono state documentate prove dirette del ripristino delle cellule nervose negli uccelli, negli anfibi, nei roditori e in altri animali. Più tardi, nel 1998, gli scienziati furono in grado di dimostrare la comparsa di nuovi neuroni negli esseri umani, dimostrando l'esistenza diretta della neurogenesi nel cervello.

Oggi, lo studio di un concetto come la neurogenesi è una delle direzioni principali della neurobiologia. Molti scienziati trovano in esso un grande potenziale per il trattamento delle malattie degenerative del sistema nervoso (morbo di Alzheimer e morbo di Parkinson). Inoltre, molti specialisti sono davvero preoccupati per la questione di come vengono ripristinate le cellule nervose.

Migrazione delle cellule staminali nel corpo

È stato stabilito che nei mammiferi, così come nei vertebrati inferiori e negli uccelli, le cellule staminali si trovano in prossimità dei ventricoli laterali del cervello. La loro trasformazione in neuroni è piuttosto rapida. Così, ad esempio, nei ratti, in un mese, vengono prodotti circa duecentocinquantamila neuroni dalle cellule staminali che hanno nel cervello. L'aspettativa di vita di tali neuroni è piuttosto alta e ammonta a circa centododici giorni.

Inoltre, è stato dimostrato non solo che il ripristino delle cellule nervose è del tutto possibile, ma anche che le cellule staminali sono in grado di migrare. In media, coprono una distanza di due centimetri. E nel caso in cui si trovino nel bulbo olfattivo, lì si trasformano in neuroni.

Neuroni in movimento

Le cellule staminali possono essere prelevate dal cervello e collocate in un luogo completamente diverso nel sistema nervoso, dove diventano neuroni.

Relativamente recentemente sono stati effettuati studi speciali, che ha dimostrato che nuove cellule nervose nel cervello adulto possono derivare non solo dalle cellule neuronali, ma anche dalle connessioni staminali nel sangue. Ma tali cellule non possono trasformarsi in neuroni; sono solo in grado di fondersi con loro, formando altri componenti binucleari. Successivamente, i vecchi nuclei dei neuroni vengono distrutti e sostituiti da nuovi.

Incapacità delle cellule nervose di morire a causa dello stress

Quando c’è stress nella vita di una persona, le cellule potrebbero non morire affatto a causa dello stress eccessivo. Generalmente non hanno la capacità di morire a causa di nessuno

sovraccarico. I neuroni possono semplicemente rallentare la loro attività immediata e riposarsi. Pertanto, il ripristino delle cellule nervose cerebrali è ancora possibile.

Le cellule nervose muoiono a causa della crescente mancanza di vari nutrienti e vitamine, nonché a causa dell'interruzione dell'afflusso di sangue ai tessuti. Di norma, provocano intossicazione e ipossia del corpo a causa dei prodotti di scarto e anche a causa dell'uso di vari medicinali, bevande forti (caffè e tè), fumo, assunzione di droghe e alcol, nonché significativi attività fisica e malattie infettive passate.

Come ripristinare le cellule nervose? È molto semplice. Per fare questo è sufficiente studiare in continuazione e sviluppare una maggiore fiducia in se stessi, acquisendo forti legami emotivi con tutte le persone care.