Нейрогенез
Нейрогене́з (греч. νεύρο (нерв) + лат. genesis (рождение, возникновение, происхождение)) — комплексный процесс, который начинается с пролиферации клеток-предшественниц, миграции, дифференцировки новообразованных клеток и кончается образованием нового функционирующего и интегрированного в нейрональную сеть нейрона. Наиболее активный во время пренатального развития, нейрогенез ответственен за наполнение растущего мозга.
Содержание
1 Эмбриональный нейрогенез
2 Нейрогенез у взрослых
2.1 Функциональное значение
2.2 Регуляция
2.3 Стимулирование эндогенного нейрогенеза для лечения нейродегенеративных заболеваний
2.4 Эффект от каннабиноидов
3 См. также
4 Литература
5 Примечания
6 Ссылки
Эмбриональный нейрогенез |
Смотрите развитие нервной системы позвоночных.
Нейрогенез у взрослых |
Нейрогенез в гиппокампе: иммуннохимическая визуализация BrdU (красный) позволяет выявлять пролиферирующие клетки в субгранулярной зоне (sgz) зубчатой извилины (dg). Фрагмент иллюстрации из работы Faiz et al., 2005[1].
Нейрогенез у взрослых — это явление, относительно недавно признанное научным сообществом, которое опровергло существовавшую долгое время научную теорию о статичности нервной системы и её неспособности к регенерации. В течение многих лет только небольшое число нейробиологов рассматривало возможность нейрогенеза. Однако, в последние десятилетия, благодаря развитию иммуногистохимических методов и конфокальной микроскопии, сначала было признано наличие нейрогенеза у певчих птиц, а затем были получены неоспоримые доказательства нейрогенеза в субвентрикулярной зоне и субгранулярной зоне (части зубчатой извилины гиппокампа) у млекопитающих, в том числе у людей[2]. Некоторые авторы предполагают, что образование новых нейронов у взрослых также может происходить и в других областях мозга, включая неокортекс приматов, другие ставят под вопрос научность этих исследований, а некоторые считают, что новые клетки могут оказаться глиальными клетками.
Существует гипотеза, что микроокружение в субвентрикулярной зоне и в зубчатой извилине гиппокампа (так называемая нейрогенная ниша) обладает специфическими факторами, которые необходимы для деления клеток предшественников нейронов, а также дифференцировки и интеграции новообразовавшихся нейронов[3].
Около 50 % новорождённых клеток погибает по механизмам запрограммированной клеточной гибели, но если молодые нейроны образуют синаптические контакты или получают необходимую трофическую поддержку, то они могут выживать в течение долгого времени.
Функциональное значение |
Нейрогенез у взрослых является одним из механизмов пластичности мозга, выражающихся в увеличении количества нейронов и структурной перестройке нейрональных сетей, образовании новых синапсов и изменении синаптической передачи. Добавление новых клеток в обонятельные луковицы и в зубчатую извилину гиппокампа заканчивается функциональной интеграцией клеток с уникальными характеристиками. Например, молодые гранулярные клетки в зубчатой извилине имеют более низкий порог долговременной потенциации, чем более старые клетки. Предполагается, что эта пластичность важна для процессов обучения и памяти[4][5].
Регуляция |
Множество исследований было направлено на определение и изучение факторов, которые регулируют пролиферацию, выживаемость, миграцию и дифференцировку нейрональных предшественников. Этими факторами являются гормоны, ростовые факторы, нейротрансмиттеры, цитокины, электрофизиологическая активность, стресс и др.[6][7][8]
Стимулирование эндогенного нейрогенеза для лечения нейродегенеративных заболеваний |
Если нейрогенез изначально присутствует во взрослом мозге на базовом уровне, то можно попытаться усилить его и тем самым компенсировать недостаток нейронов, вызванный нейродегенеративными заболеваниями[9]. Может показаться научной фантастикой, что новообразованные нейроны могут мигрировать в поврежденную область для того, чтобы дифференцироваться в нейроны необходимого фенотипа. Тем не менее, есть группа работ, в которых у животных с паркинсонизмом было использовано управление эндогенными нейрональными предшественниками для попытки восстановления дофаминергической иннервации стриатума[10].
Эффект от каннабиноидов |
В 2005 году клинические исследования крыс при Университете Саскачевана показали, что использование каннабиноидов приводит к росту новых нейронов в гиппокампе[11]. Исследования показали, что синтетический наркотик напоминающий ТГК, основной психоактивный ингредиент марихуаны, обеспечивает некоторую защиту мозга от воспаления, что может привести к улучшению памяти в пожилом возрасте. Это связано с рецепторами в организме, которые также могут повлиять на воспроизводство новых нейронов[12].
См. также |
Ростральный миграционный тракт у грызунов позволяет новым нейронам достигать обонятельной луковицы и встраиваться в неё на всём протяжении жизни.
- Нейросфера
- Ростральный миграционный тракт
- Аксональное наведение
Даблкортин — маркер незрелых нейронов
Литература |
- Всё, что вы всегда хотели знать о взрослом нейрогенезе, но боялись спросить
- Обзор 2008 года «Механизмы и функциональное значение взрослого нейрогенеза». Zhao C, Deng W, Gage FH. Mechanisms and functional implications of adult neurogenesis. Cell. 2008;132:645-660 PMID 18295581
Примечания |
↑ Faiz M, Acarin L, Castellano B, Gonzalez B (2005). “Proliferation dynamics of germinative zone cells in the intact and excitotoxically lesioned postnatal rat brain”. BMC Neurosci. 6: 26. DOI:10.1186/1471-2202-6-26. PMC 1087489. PMID 15826306..mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit}.mw-parser-output q{quotes:"""""""'""'"}.mw-parser-output code.cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:inherit;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-lock-free a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/65/Lock-green.svg/9px-Lock-green.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .cs1-lock-registration a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg/9px-Lock-gray-alt-2.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .cs1-lock-subscription a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Lock-red-alt-2.svg/9px-Lock-red-alt-2.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration{color:#555}.mw-parser-output .cs1-subscription span,.mw-parser-output .cs1-registration span{border-bottom:1px dotted;cursor:help}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-visible-error{font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration,.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-right{padding-right:0.2em}
↑ Ming G. L., Song H. (2011). “Adult neurogenesis in the mammalian brain: significant answers and significant questions”. Neuron. 70 (4): 687—702. DOI:10.1016/j.neuron.2011.05.001. PMC 3106107. PMID 21609825.
↑ Conover JC (2008). “The neural stem cell niche”. Cell Tissue Res. 331 (1): 211–24. PMID 17922142.
↑ Lledo PM (2006). “Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits”. Nat Rev Neurosci. 7 (3): 179–93. PMID 16495940.
↑ Deng W (2009). “Adult-born hippocampal dentate granule cells undergoing maturation modulate learning and memory in the brain”. J Neurosci. 29 (43): 13532–42. PMID 19864566.
↑ Lucassen PJ (2010). “Regulation of adult neurogenesis by stress, sleep disruption, exercise and inflammation: Implications for depression and antidepressant action”. Eur Neuropsychopharmacol. 20 (1): 1–17. PMID 19748235.
↑ Balu DT (2009). “Adult hippocampal neurogenesis: regulation, functional implications, and contribution to disease pathology”. Neurosci Biobehav Rev. 33 (3): 232–52. PMID 18786562.
↑ Meerlo P (2008). “New neurons in the adult brain: the role of sleep and consequences of sleep loss”. Sleep Med Rev. 13 (3): 187–94. PMID 18848476.
↑ Geraerts M (2007). “Concise review: therapeutic strategies for Parkinson disease based on the modulation of adult neurogenesis”. Stem Cells. 25 (2): 263–70. PMID 17082225.
↑ Cooper O (2004). “Intrastriatal transforming growth factor alpha delivery to a model of Parkinson's disease induces proliferation and migration of endogenous adult neural progenitor cells without differentiation into dopaminergic neurons”. Stem Cells. 24 (41): 8924–31. PMID 15483111.
↑ Wen Jiang; Yun Zhang; Lan Xiao; Jamie Van Cleemput; Shao-Ping Ji; Guang Bai; Xia Zhang (2005-11-01). “Cannabinoids promote embryonic and adult hippocampus neurogenesis and produce anxiolytic- and antidepressant-like effects”. Journal of Clinical Investigation. 115 (11): 3104—16. DOI:10.1172/JCI25509. PMC 1253627. PMID 16224541. Проверено 2011-03-02.
↑ News Room - The Ohio State University
Ссылки |
нейрогенез: тематические медиафайлы на Викискладе
нейрогенез: тематические медиафайлы на Викискладе | Это заготовка статьи по эмбриологии. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
