Məlumat

Yeni neyronlar mütənasib olaraq bölünürmü?

Yeni neyronlar mütənasib olaraq bölünürmü?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Yeni neyronlar mütənasib olaraq bölünürmü?

  • Əgər mən düşünmə bacarıqlarımı təkmilləşdirməyə çalışsam, yeni neyronlar yalnız beynin düşünmə qabiliyyətinə nəzarət edən xüsusi bölgəsi üçün yaradılmışdır?

  • eşitmişəm ki, beynin bir tərəfi bədənin digər tərəfini idarə edir, əgər dominant olmayan əlimdən (mənim vəziyyətimdə sol əlimdən) istifadə etməyə çalışsam, yeni neyronlar yalnız beynin sağ tərəfi üçün yaradılmışdır, yaxşılaşırmı? yalnız beyin bölgələrinin bəziləri?


Deyəsən, sizin / yetkin insan beyninizin zamanla yeni neyronlar istehsal etdiyini güman edirsiniz - bu (əsasən) yanlışdır: neyronlar bölünməyən hüceyrələrdir və hamısı embriogenez və çox erkən uşaqlıq / körpəlik dövründə formalaşır (bu suala da baxın).

Bunun yalnız çox istisnaları yetkin nörogenez (yeni neyronların yaranması) kimi tanınır, insanlarda ən çox ehtimal olunan və ya aktiv bölgə hipokampus olacaqdır, lakin insanlarda prosesin miqyası və ya əhəmiyyəti hələ də həqiqətən məlum deyil. Bundan əlavə, hipokampus beynin əsasən xatirələri saxlayan və düşünmə bacarıqları və ya bədən / motor nəzarəti ilə həqiqətən əlaqəli olmayan bir sahəsidir.


Cavab yox, izahat. Yuxarıdakı "hippotalamus" (ehtimal olunan yazı səhvi) dedikdə, wiki linkində qeyd edildiyi kimi, yəqin ki, "hippokampus" nəzərdə tutulur. Bu, "xatirələri saxlamaq" üçün tanınan hipokampusdur, lakin daha böyük "yaddaş" dövrəsinin bir hissəsidir və yalnız son xatirələri saxlamaq və son xatirələri uzunmüddətli yaddaşa inteqrasiya etmək üçün məsul olan müvəqqəti yaddaşa bir qədər bənzəyir. Neyrogenezin bu icmalı da faydalı ola bilər.


Jurnal Klubu: Yeni Neyronlarla Parkinson xəstəliyini tərsinə çevirmək

Neyronlar bölünmür və ya çoxalmır, buna görə də Parkinson xəstəliyi kimi neyrodegenerativ xəstəliklər tərəfindən öldürülən neyronları necə əvəz edə bilərik? Bio Eats World Journal Club-da UCSD professoru Xiang-Dong Fu və aparıcı Lauren Richardson öz komandasının qeyri-neyron hüceyrələri neyronlara çevirərək beyində yeni neyronlar yaratmaq işini müzakirə edir. Söhbət onların bu hüceyrə tipinə çevrilməsini necə proqramlaşdırdıqlarını, bu yeni yaradılan neyronların düzgün işləməsini necə təsdiqlədiklərini və bu neyronların Parkinson Xəstəliyinin siçan modelində məhv edilənləri əvəz edə biləcəyini və xəstəliyin fenotipini geri qaytara biləcəyini necə nümayiş etdirdiklərini əhatə edir. Bu iş bu və digər dağıdıcı neyrodegenerativ və nevroloji xəstəliklər üçün potensial müalicəvi müalicə üçün yol açır.

Hao Qian, Sincan Kang, Jing Hu, Dongyang Zhang, Zhengyu Liang, Fan Meng, Xuan Zhang, Yuanchao Xue1, Roy Maimon, Steven Neal, Roy Maimon, Steven F. K. Devaraj, Zhuan Zhou, William C. Mobley, Don W. Cleveland və Xiang-Dong Fu.


Meymunlar üzərində əsas tədqiqat

Prinston tədqiqatçıları ilk dəfə meymunlarda yaddaşın formalaşması və mərkəzi sinir sisteminin funksiyaları üçün vacib strukturlar olan hipokampusda və yan mədəciklərin subventrikulyar zonasında hüceyrə regenerasiyasını tapdılar.

Bu, əhəmiyyətli idi, lakin 1999-cu ildə meymun beyninin serebral korteks bölməsində neyrogenezin tapılması qədər əhəmiyyətli deyildi. Serebral korteks beynin ən mürəkkəb hissəsidir və elm adamları bu yüksək funksiyalı beyin bölgəsində neyron meydana gəlməsini tapmaq üçün təəccübləndilər. Beyin qabığının lobları yüksək səviyyəli qərar qəbul etmək və öyrənmək üçün məsuliyyət daşıyır.

Yetkinlərin nörogenezi beyin qabığının üç sahəsində aşkar edilmişdir:

  • Qərar vermə prosesinə nəzarət edən prefrontal bölgə
  • Vizual tanınmada rol oynayan aşağı temporal bölgə
  • 3D təsvirində rol oynayan posterior parietal bölgə

Tədqiqatçılar hesab edirdilər ki, bu nəticələr primat beyninin inkişafının əsaslı şəkildə yenidən qiymətləndirilməsini tələb edir. Beyin qabığının tədqiqi bu sahədə elmi tədqiqatların inkişafı üçün əsas rol oynasa da, insan beynində meydana gəldiyi hələ sübut olunmadığı üçün tapıntı mübahisəli olaraq qalır.


Hüceyrələr özlərini necə ölçürlər

Alimlər 350 ildən çox əvvəl mikroskop altında hüceyrələri kəşf etdikdən sonra hər bir hüceyrə növünün xarakterik ölçüsü olduğunu qeyd etdilər. Kiçik bakteriyalardan tutmuş düym uzunluğundakı neyronlara qədər hüceyrələrin necə işləməsi üçün ölçü vacibdir. Həyatın bu tikinti bloklarının öz ölçülərini necə tənzimlədiyi sualı hələ də sirr olaraq qalır.

İndi bizim bu uzun müddətdir davam edən bioloji sualın izahı var. Bitkilərin böyüyən ucuna diqqət yetirən tədqiqatda tədqiqatçılar göstərirlər ki, hüceyrələr DNT tərkibini ölçülərini qiymətləndirmək və tənzimləmək üçün daxili ölçü kimi istifadə edirlər.

John Innes Mərkəzinin qrup rəhbəri və tədqiqatın müxbir müəllifi professor Robert Sablovski dedi: “Uzun müddətdir ki, DNT-nin hüceyrə ölçüsünü ölçmək üçün bir tərəzi kimi istifadə oluna biləcəyi irəli sürülürdü, lakin hüceyrələrin hüceyrə ölçüsünü necə oxuya biləcəyi bəlli deyildi. məlumatı ölçün və istifadə edin.Əsas odur ki, hüceyrə bölünməzdən əvvəl seyreltilməli olan lazımi miqdarda protein toplamaq üçün DNT-ni şablon kimi istifadə etməkdir. problem."

Orta hüceyrə ölçüsü hüceyrələrin nə qədər böyüməsi və onların ikiyə bölünməsi arasındakı tarazlığın nəticəsidir. Hüceyrələrin bölünməmişdən əvvəl müəyyən ölçüdə böyüdükləri çoxdan aydın olmuşdur. Bəs bir hüceyrə nə qədər böyüdüyünü necə bilə bilər?

Bu sualı araşdırmaq üçün yaxşı yer yarpaqlar, çiçəklər və gövdələr yaratmaq üçün yeni hüceyrələr verən bitkinin böyüyən ucu olan tumurcuq meristemidir. Meristem hüceyrələri daim böyüyür və bölünür. Onların bölmələri çox vaxt bərabər olmur, müxtəlif ölçülü hüceyrələr əmələ gətirir. Zamanla bu fərqlər artmalıdır, lakin meristem hüceyrələri uzun müddət ərzində dar ölçü diapazonunda qalır.

Bu araşdırmada görünən Elm, Con İnnes Mərkəzinin tədqiqatçıları zamanla meristem hüceyrələrinin böyüməsini və bölünməsini diqqətlə izlədilər. Onlar müəyyən ediblər ki, hüceyrələr həyatına dəyişən ölçülərlə başlaya bilsələr də, hüceyrələr öz DNT-lərini təkrarlamağa hazır olduqda (hüceyrə bölünməsindən əvvəl zəruri addımdır, çünki hər yeni hüceyrə DNT-nin öz nüsxəsinə ehtiyac duyur), ilkin dəyişkənliyin çoxu hüceyrə ölçülərində düzəliş edilmişdir.

Daha sonra onlar rolu DNT replikasiyasının başlanmasını gecikdirmək olan KRP4 adlı zülalın monitorinqini apardılar və aşkar etdilər ki, ilkin ölçüsündən asılı olmayaraq, hüceyrələr həmişə eyni miqdarda KRP4 ilə doğulur. Bu o deməkdir ki, hüceyrə çox kiçik doğulanda daha yüksək KRP4 konsentrasiyası alır ki, bu da onun DNT replikasiyasına keçməsini gecikdirir və hüceyrənin digər hüceyrələrin eyni ölçüsünü tutmasına vaxt verir. Əksinə, hüceyrə çox böyük doğulursa, KRP4 daha da böyümədən sürətlə növbəti mərhələyə keçə bilməsi üçün seyreltilir. Zamanla bu, meristem hüceyrələrini dar ölçü diapazonunda saxlayır.

Bəs hüceyrələrin eyni miqdarda KRP4 ilə başlamasını nə təmin edir? Məlum olub ki, hüceyrələr bölünəndə KRP4 hər yeni doğulmuş hüceyrəyə eyni nüsxələrdə verilən DNT-ni “yürüyür”. Beləliklə, KRP4-ün ilkin miqdarı hüceyrənin DNT tərkibinə mütənasib olur. KRP4-ün ana hüceyrədə DNT tərkibinə mütənasib olaraq toplanmasına əmin olmaq üçün, DNT-yə bağlı olmayan hər hansı artıq KRP4, FBL17 adlı başqa bir zülal tərəfindən hüceyrə bölünməzdən əvvəl məhv edilir. Riyazi modellər və bu genetik komponentlərin müxtəlif miqdarları ilə gen redaktə edilmiş mutantların istifadəsi mexanizmi təsdiqlədi.

Professor Robert Sablovski bu prosesi belə izah edir: “Həll etməli olduğumuz tapmaca, hüceyrənin komponentlərinin əksəriyyətinin say və ölçü baxımından birlikdə artaraq sabit bir hökmdar kimi istifadə edilə bilməyəcəyi zaman hüceyrənin nə qədər böyüdüyünü necə bilə bilməsidir. Bir istisna hüceyrədə diskret miqdarda mövcud olan DNT-dir -- hüceyrə bölünməzdən əvvəl onun miqdarı iki dəfə artır, lakin hüceyrə böyüməsi ilə dəyişmir."

Gələcək təcrübələr KRP4 tənzimləyici zülalının hüceyrə bölünməsi zamanı xromosomlardan necə birləşdiyini, daha sonra necə ayrıldığını dəqiq izah etməyə çalışacaq. Tədqiqatçılar eyni zamanda mexanizmin müxtəlif hüceyrə tiplərində modulyasiya edilib-edilmədiyini anlamaq istəyirlər ki, fərqli orta ölçülər əmələ gəlir.

Tapıntılar genom ölçüsü ilə hüceyrə ölçüsü arasındakı əlaqəni izah edə bilər -- böyük genomları olan və buna görə də hüceyrələrində çoxlu DNT olan növlər daha böyük hüceyrələrə sahib olurlar. Bu, bir çoxları vəhşi əcdadlarında mövcud olan genomların çoxsaylı nüsxələrini ehtiva etmək üçün seçilmiş, daha böyük hüceyrələrə və çox vaxt daha böyük meyvə və toxumlara səbəb olan bitki bitkilərində xüsusilə vacibdir.

KRP4-ü ehtiva edən genetik mexanizmin komponentləri bir çox orqanizmdə mövcuddur və bu komponentlərin insan hüceyrələrində hüceyrə ölçüsünü tənzimləmək üçün vacib olduğu irəli sürülür. Beləliklə, tədqiqatda aşkar edilən mexanizm heyvan və insan hüceyrə biologiyası üçün təsirləri ilə bioloji Krallıqlar arasında da uyğun ola bilər.


Tədqiqatçılar deyirlər ki, insanlar həyatı boyu yeni beyin hüceyrələri istehsal edir

Alimlər yeniyetməlikdən sonra istehsalın dayandığına dair əvvəlki nəzəriyyələrə qarşı çıxaraq, insanlar yetkinlik dövründə öyrənmə, yaddaş və emosiya ilə məşğul olan beyinlərinin bir hissəsində yeni neyronlar istehsal etməyə davam edirlər. Tapıntılar demans kimi nevroloji vəziyyətlərin müalicəsində kömək edə bilər.

Körpələrdə hipokampusda çoxlu yeni neyronlar əmələ gəlir, lakin bunun yetkinlik yaşına qədər də davam edib-etməyəcəyi və əgər belədirsə, siçanlarda və qeyri-insani primatlarda olduğu kimi yaşla bu nisbətin aşağı düşüb-düşməyəcəyi qızğın müzakirə mövzusudur.

Bəzi tədqiqatlar yaşlı insanların hipokampusunda yeni neyronlar tapsa da, son bir araşdırma hipokampusdakı yeni neyronların mərhum yeniyetmələrimiz tərəfindən aşkar edilə bilməyən səviyyələrdə olduğunu iddia edərək, bu fikri kökündən çıxardı.

İndi başqa bir qrup elm adamı, yeni neyronların insan yetkinlərində beynin bu bölgəsində istehsal olunduğunu və yaşla azalmadığını ortaya qoyan araşdırmalar nəşr etdi. Onlar deyirlər ki, tapıntılar, Alzheimerdən tutmuş psixiatrik problemlərə qədər olan şərtləri müalicə etmək yollarını axtarmağa kömək edə bilər.

Nyu Yorkdakı Kolumbiya Universitetindən və Hüceyrə Kök Hüceyrə jurnalında dərc edilmiş yeni araşdırmanın ilk müəllifi Dr Maura Boldrini, "Maraqlı tərəfi neyronların ömür boyu orada olmasıdır" dedi. "Görünür, insanlar siçanlardan fərqlidirlər - burada [neyron istehsalı] yaşla həqiqətən sürətlə azalır - və bu, kompleks öyrənmə qabiliyyətlərimiz və duyğulara bilişsel davranış reaksiyaları üçün bu neyronlara ehtiyacımız ola bilər" dedi.

Boldrini və həmkarları öldükdən bir neçə saat sonra toplanan 14-79 yaş arası 28 kişi və qadının hipokampusuna baxıblar. Boldrini qeyd edir ki, bir çox əvvəlki tədqiqatlardan fərqli olaraq, bütün fərdlər ölümdən əvvəl sağlam idilər.

Bir sıra üsullardan istifadə edərək, komanda yeni neyronların əmələ gəldiyi hipokampus bölgəsində - dişli girus kimi tanınan ərazidə yeni qan damarlarının əmələ gəlməsinin dərəcəsini, həcmini və müxtəlif yetkinlik mərhələlərində olan hüceyrələrin sayını araşdırdı. .

"Siçanlar üzərində aparılan araşdırmalara görə, bu pluripotent kök hüceyrələr var ki, onlar normal olaraq heç bir şey etməyən hüceyrələrdir, onlar sakitdirlər və sonra bölünə bilirlər" dedi Boldrini və bəzi araşdırmaların bizim ola biləcəyimizi irəli sürdüyünü əlavə etdi. bu 'ana hüceyrələrin' məhdud hovuzu ilə doğulur. "Bu qız hüceyrələr eksponent olaraq bölünən və daha çox hüceyrə meydana gətirən və bir neyron olmaq üçün fərqlənən hüceyrələrdir."

Komanda, dişli girusun ön və orta bölgəsində yaşla birlikdə bu "ana hüceyrələrin" səviyyəsinin azaldığını tapdı. Bununla belə, onların əmələ gətirdiyi hüceyrələrin səviyyələri aşağı düşməyib, komanda yaşdan asılı olmayaraq ölüm zamanı dişli girusda minlərlə yeni, yetişməmiş neyron tapıb.

"Biz hələ də bu "anaların" daha az hissəsi ilə kifayət qədər neyron yarada bilərik." Boldrini dedi.

Bununla belə, dentat girusunun ön hissəsində neyrooplastiklik - beynin dəyişmək və ya "yenidən tel çəkmək" qabiliyyəti ilə əlaqəli maddələr istehsal edən hüceyrələrin sayında bir azalma var idi.

"Bu yeni neyronları yaratsaq da, onlar daha az plastik ola bilər və ya daha az əlaqə yarada bilər və ya daha az miqrasiya edə bilər" dedi Boldrini.

Müəlliflər qeyd edirlər ki, plastikliyin azalması hətta sağlam insanların da yaşlandıqca daha çox emosional olaraq daha həssas ola biləcəyini izah etməyə kömək edə bilər, lakin neyronlar da daxil olmaqla yeni hüceyrələrin əmələ gəlməsi idrak və ya emosional tənəzzüldən qorunmağa kömək edə bilər.

Boldrini, Alzheimer və emosional problemləri olanların beynində nə baş verdiyinə baxmağın indi vacib olduğunu söylədi, çünki hipokampusda yeni hüceyrələrin meydana gəlməsində fərqlər varsa, bu, elm adamlarına müalicə üçün yeni hədəflər təklif edə bilər.

San Fransisko Kaliforniya Universitetindən Dr Mersedes Paredes, böyüklərin yeni neyronlar inkişaf etdirməməsini təklif edən keçən ay məqalənin müəllifi, onu razı salmadığını söylədi. "Hələlik biz düşünmürük ki, bu yeni tədqiqat öz yaxınlarda dərc olunmuş müşahidələrimizdən əldə etdiyimiz nəticəyə etiraz edir: əgər neyrogenez yetkin insanın hipokampusunda davam edərsə, bu, olduqca nadir bir fenomendir" dedi. "Bu, geniş şəkildə xarakterizə etmək üçün əlavə addımlar atdığımız və ilk ortaya çıxdıqları kimi yeni neyronlar olmadığını göstərdiyimiz ikimənalı hüceyrələrin şərhinə əsaslanır."

Lakin Kardiff Universitetindən Dr Niels Haan, funksiyaları hələ aydın olmasa da, yetkin insan beynində yeni neyronların əmələ gəldiyinə əmin olduğunu söylədi.

"Heyvan modellərindəki işimizdən bilirik ki, böyüklərdə doğulmuş neyronlar müxtəlif öyrənmə və yaddaş prosesləri üçün tələb olunur və insan psixiatrik vəziyyətlərində neyrogenezin pozulduğunu göstərən bəzi sübutlar var" dedi. "Bu, potensial müalicələr üçün perspektivli bir sahədir."


Beyniniz yeni hüceyrələr istehsal edirmi?

Budur, yazdığım bədii məqalənin orijinal layihəsi Yeni Alim, insan beynindəki yetkin neyrojenez haqqında. Jurnal versiyasını oxumaq üçün qeydiyyatdan keçməlisiniz, lakin qeydiyyat pulsuzdur və yalnız bir dəqiqə çəkir.

Neyrogenez yeni sinir hüceyrələrinin istehsalına aiddir. Hər kəs insan beyninin həyatı boyu yeni hüceyrələr istehsal etməyə davam etdiyinə inanmaq istəyir, lakin məqalədən də görəcəyiniz kimi, bunun sübutları yer üzündə çox zəifdir və bir neçə tanınmış tədqiqatçı buna çox şübhə ilə yanaşır.

Mən MRC İnkişaf Neyrobiologiya Mərkəzində uzun laboratoriya skamyasında oturub üç günlük toyuq embrionunun arxa beyninə mikroskopla baxıram. Əvvəllər yumurtaya strukturu DNT-nin dörd əsas komponentindən biri olan timidinə bənzəyən və yeni sintez edilmiş DNT-yə daxil olan bromodeoksiyuridin (BrdU) maddəsi vurulmuşdu.

Sonra embrion çıxarıldı, arxa beyin parçalandı və BrdU-nu bağlayan bir antikorla müalicə edildi. İndi yuxarıdan bölünüb şüşə slaydın üzərinə səpələnərək, səkkiz bölməyə bölünmüş kimi görünür, hər biri tünd qəhvəyi rəngə boyanmış DNT ilə yeni doğulmuş hüceyrələrini ortaya qoyur.

Mərkəzin direktoru Andrew Lumsden izah edir ki, hər bir seqment naxış yaradan genlərin unikal birləşməsini ifadə edir və seqment sərhədləri yetişməmiş hüceyrələrin hərəkətini məhdudlaşdırır. Hər seqmentdəki neyronlar özünəməxsus bir şəxsiyyət əldə edirlər - ön seqmentdə doğulanlar birləşərək beşinci kəllə sinirinin nüvəsini, daha arxada olanlar isə digər kəllə sinirlərini əmələ gətirir.

Bu inkişaf mərhələsində sinir sistemi embrionun arxası boyunca uzanan içi boş bir borudur. Onun divarlarında xaricə köç edən neyronlar yaratmaq üçün daxili səthə yaxın bölünən paz formalı hüceyrələr var. Bu, boru boyunca müxtəlif sürətlə baş verir, bir ucunda üç qabarıq əmələ gəlir və nəticədə beyni meydana gətirir. Miqrasiya edən hüceyrələrin ardıcıl dalğaları korteksə xarakterik laylı görünüş vermək üçün inkişaf edən beyni doldurur. Təyinat yerinə çatdıqdan sonra onlar beynin üç əsas hüceyrə növünə - neyronlara, astrositlərə və oliqodendrositlərə bölünürlər, sonra funksional toxuma yaratmaq üçün birləşdirici budaqlar cücərirlər.

Əbədi gənclik bulağı?

Keçən əsrin çox hissəsində yeni neyronların istehsalının - neyrojenezin yalnız embrion inkişafı ilə məhdudlaşdığı düşünülürdü. Müasir nevrologiyanın atası Santiago Ramon y Cajal yazırdı: "İnkişaf sona çatdıqdan sonra, böyümə mənbələri ... dönməz şəkildə qurudular. Yetkinlərdə sinir yolları ... dəyişməzdir. Hər şey ölə bilər, heç bir şey bərpa oluna bilməz."

Bu, nevrologiyanın mərkəzi doqmasına çevrildi, lakin 1980-ci illərdə Rokfeller Universitetindən Fernando Nottebohm onurğalıların beynində yetkin neyrogenezin ilk aydın dəlillərini dərc etdikdən sonra bu fikir dəyişməyə başladı. Nottebohm, yetkin kanarya beyninin ölçüsündə mövsümi dəyişikliklərə məruz qaldığını göstərdi. Kişilər qadınlara serenada oxuyurlar, lakin mahnı istehsal edən beyin bölgələri çoxalma mövsümündən sonra ölçüləri kəskin şəkildə azalır. Növbəti yazda onlar neyrogenez yolu ilə bərpa olunur ki, kişi yeni mahnılar öyrənə bilsin.

Əslində, Massaçusets Texnologiya İnstitutundan Cozef Altman 1960-cı illərdə yetkin siçovulların və qvineya donuzlarının hipokampusunda və pişiklərin korteksində böyüklərin neyrojenezinin dəlillərini bildirdi, lakin onun işinə məhəl qoyulmadı və sonra lağ edildi. Nottebohm deyir: "Altman böyüklər üçün neyrojenez ideyasına başladı, lakin onun məlumatları inandırıcı deyildi". "Nəticələrimiz, ağlabatan şübhələrdən kənarda, neyronların yetkinlik dövründə doğulduğunu və mövcud dövrələrə daxil edildiyini göstərdi. Onlar bu fikrə qarşı ən çox müqaviməti sona çatdırdılar."

Məməlilərdə yetkin nörogenezin sübutları tez bir zamanda təqib olundu. 1992-ci ildə Kalqari Universitetindən Samuel Weiss və Brent Reynolds yetkin siçanların beyinlərindən sinir kök hüceyrələrini təcrid etdilər və Petri qabında böyüdükdə onların neyron və astrositlər əmələ gətirə bildiklərini göstərdilər. Bunu Salk İnstitutundan Fred Qeyc də təsdiqləyib. Müxtəlif həmkarları ilə əməkdaşlıq edərək, Gage həmçinin göstərdi ki, məşq və ətraf mühitin zənginləşdirilməsi yetkinlərin neyrojenez sürətini artırır və istehsal olunan yeni hüceyrələrin sayı yaşla azalır. İndi minlərlə araşdırma dərc olunub və böyüklər üçün siçan beyninin yeni neyronlar istehsal etməyə davam etdiyi geniş şəkildə qəbul edilir.

Bütün məməlilərin embrionlarında neyrojenez sinir borusunun bütün uzunluğu boyunca baş verir. Yetkinlərdə borunun içi boş boşluq beyin onurğa beyni mayesi ilə dolu olan beyin mədəciklərinə çevrilmişdir və neyrogenez hər birində müxtəlif növ kök hüceyrələrin yuvası olan iki beyin bölgəsi ilə məhdudlaşır.

C-şəkilli yanal mədəciklərin divarlarında olan daha böyük niş, rostral köç axını (RMS) içərisində zəncir şəklində iybilmə lampasına köç edən yetişməmiş neyronlar istehsal edir. Bəziləri yerli dövrələrə inteqrasiya edən və qoxu məlumatının emalında iştirak edən yetkin neyronlara bölünür. Digəri hipokampusun dişli girusuna inteqrasiya edən və öyrənmə və yaddaşda mühüm rol oynayan hüceyrələr istehsal edir. Yeni hüceyrələrin məlumatın emalında dəqiq necə iştirak etdiyi qeyri-müəyyən olaraq qalır. Onlar ölməkdə olan hüceyrələri əvəz edə bilər və ya əlavə məlumat emal imkanlarını təmin etmək üçün mövcud sxemlərə əlavə edilə bilər.

Yan mədəciklərin digər bölgələrində beyin zədələnməsindən sonra zədələnmiş yerə köç edən yeni hüceyrələr istehsal etmək üçün aktivləşdirilə bilən hərəkətsiz kök hüceyrələr var.

Siçanlardan tutmuş meymunlara və kişilərə qədər

1990-cı illərin sonlarında Prinston Universitetindən Elizabeth Gould meymunların hipokampusunda yetkin neyrogenezin dəlillərini bildirdi və göstərdi ki, stress dentat girusunda kök hüceyrə bölünməsini azaldır. Meymunun beyni gəmiricilərinkindən qat-qat böyükdür və proses uzanır. Daha az hüceyrə istehsal olunur, daha böyük məsafələrə miqrasiya edirlər və yetkinləşmə daha uzun çəkir. İllinoys Universitetinin tədqiqatçıları tərəfindən aparılan son araşdırmaya görə, makaka dişli girusunda yeni hüceyrələrin tam yetişməsi ən azı altı ay çəkir.

Yetkin neyrogenez depressiya və Alzheimer xəstəliyində iştirak edir, hər ikisi də hipokampal kiçilməni əhatə edir. Antidepresanlar Prozac və imipramin yetkin siçanlarda hipokampal neyrogenezi stimullaşdırır və onların bəzi təsirləri yeni hüceyrələrdən asılıdır. Onlar həmçinin insan embrionlarından əldə edilən yetişməmiş hipokampal hüceyrələri Petri qabına bölürlər.

İndi yetkin neyrogenezin insanlarda baş verdiyi normal qəbul edilir və bu fikir beyin haqqında düşüncə tərzimizdə inqilab etdi. Fiziki və zehni məşqin yaşa bağlı idrak zəifləməsini kompensasiya edən və depressiya və Alzheimerdən qoruya bilən hipokampal neyrogenezi stimullaşdıra biləcəyinə inanılır. Lumsden deyir: "Hər kəs funksional neyrogenezin yetkin insanlarda baş verdiyinə inanmaq istəyir". "Hər kəs zədələnmiş beyinləri bərpa edə biləcəyimizə inanmaq istəyir, lakin bunun üçün qiymətli dəlillər azdır."

Ən böyük skeptik 1970-ci illərin əvvəllərində həyata keçirilən bir sıra klassik eksperimentlərdə yeni doğulmuş hüceyrələrin inkişaf etməkdə olan beyində necə miqrasiya etdiyini ortaya qoyan Pasko Rakiçdir. Rakiç makaka meymun döllərinə radioaktiv timidin vurdu və onların beyinlərini yüzlərlə ultra nazik hissələrə kəsdi. O, köç edən neyronları yeni sintez edilmiş, radioaktiv DNT ilə müəyyən etdi və hüceyrələrin daxili və xarici səthləri ilə təmasda olmaq üçün borunun qalınlığını əhatə edən radial glia adlanan uzanmış hüceyrələrin üzərinə dırmaşdıqlarını və daha sonra süründüklərini göstərmək üçün bölmələri əziyyətlə yenidən qurdu. amöbəbənzər, radial glial liflər boyunca xarici səthə qədər. Onun prosesi əks etdirən əl ilə çəkdiyi diaqramlar bu günə qədər dərsliklərdə yer alır.

İndi Yale'nin neyrobiologiya şöbəsinin sədri və Kavli Neyrologiya İnstitutunun direktoru olan Rakic ​​uzun bir kölgə salır və bəzi yetkin neyrojenez tədqiqatlarına son dərəcə tənqidi yanaşır. O, BrdU-nun hüceyrə bölünməsinə səbəb ola biləcəyini, həmçinin ölməkdə olan hüceyrələri ölümdən dərhal əvvəl DNT sintez edən, buna görə də yetkin beyin toxumasında yeni doğulmuş hüceyrələrin dəqiq sayını verə bilməyəcəyini qeyd edir. Bu, BrdU etiketli hüceyrələrin həqiqətən bölündüyünü yoxlamaq üçün digər antikorlarla ikiqat boyanmaqla aradan qaldırıla bilər.

Rakiç makakalarda yetkin neyrogenezin həm tərəfdarı, həm də əleyhinə sübutlar dərc etmişdir. O, yetkin insanın hipokampusuna əlavə olunan neyronların yetişməsinin bir il çəkdiyini təxmin edir və antidepresanların neyrojenezi stimullaşdırmaqla işləyə bilməyəcəyini düşünür, çünki onların təsirinin başlaması təxminən bir ay çəkir.

Nottebohm deyir: "Rakiç daha yüksək səviyyəli sübut tələb etməkdə ağlabatan idi, lakin o, böyüklərin nörogenezinə qarşı o qədər aqressiv idi ki, bu, bir çoxlarına köhnə dogmanın müdafiəsi kimi təsir etdi. Döyüşlərin iştirakçısı olaraq mən onu çox mənfi hesab etdim və Öz işində yeni neyronların əmələ gəlməsinə və sağ qalmasına mane olan şəraitdə saxlanılan heyvanlardan istifadə edirdi.

Nottebohm və başqaları deyirlər ki, Rakiç böyüklər üçün neyrogenez tədqiqatını dayandırıb, lakin Gage-ə görə, o, "sahəni daha ciddi etmək üçün mühüm sürücü olub. O, onların işindəki zəifliyə meydan oxuyur və onları həll etmək bu sahədəki tədqiqatçılardan asılıdır. ." Lakin Gage qeyd edir ki, siçan kök hüceyrələrindən əldə edilən yetişməmiş neyronlar onların yetkin həmkarlarından daha aktivdir, buna görə də uzadılmış yetişmə dövrü əslində faydalı ola bilər. "Mən insanlarda yetkinləşmənin daha uzun sürəcəyinə təəccüblənmirəm, lakin buna başqa bir yanaşma, yeni doğulmuş hüceyrələrin uzun müddət plastisiyaya sahib olmasıdır."

Bununla belə, Rakiçin skeptisizmi elmi dəlillərlə, daha doğrusu, yoxluğu ilə dəstəklənir.

1998-ci ildə Gage və mərhum Peter Eriksson diaqnostik məqsədlər üçün BrdU enjekte edilmiş beş xərçəng xəstəsinin beynini araşdırdılar. Onlar hipokampal toxumanı BrdU-ya qarşı anticisimlər və yetişməmiş neyronlar tərəfindən sintez edilən zülallarla müalicə etdilər və dentat girusunda bəzi ləkələr aşkar etdilər. Bu, yetkin insan beynində yeni doğulmuş neyronların olduğuna dair ilk sübut idi, lakin tədqiqatçılar bunun hüceyrələrin funksional olduğunu göstərmədiyini vurğuladılar.

Digərləri yetkin insan beyninin müxtəlif bölgələrindən təcrid olunmuş kök hüceyrələri var. Bu hüceyrələr laboratoriyada böyüdükdə özünü yeniləmək üçün məhdud imkanlara malikdir, lakin normal elektrik xassələri olan yetkin astrositlər, oliqodendrositlər və neyronlar yarada bilər.

2006-cı ildə Karolinska İnstitutundan Jonas Frisén və həmkarları yeddi yaşlı insanın yarılmış beyinlərində korteksi araşdırdılar. Onlar yeni sintez edilmiş DNT-də toplanan, lakin yalnız atmosfer səviyyələrini aşkar edən Soyuq Müharibə nüvə bombası sınaqlarından radioaktiv karbon axtardılar və neyrojenezin korteksdə baş vermədiyi qənaətinə gəldilər.

Bu yaxınlarda, Drezdendəki Regenerativ Müalicələr Mərkəzindən Gerd Kempermann və həmkarları çoxsaylı zülallar üçün antikorlardan istifadə edərək, 100 yaşa qədər 54 şəxsin beynini araşdırdılar və onların hamısında az sayda yeni doğulmuş hipokampal hüceyrələr tapdılar. Kempermann deyir: “Gəmiricilərdə olduğu kimi görünür. "Erkən həyatda çox kəskin eniş var, lakin siz saxlanılan çox aşağı səviyyə ilə nəticələnirsiniz. Biz kiçik sayda hüceyrələr gördük, lakin onları çox qocalığa qədər gördük."

Lakin San-Fransisko Kaliforniya Universitetinin Nevroloji Cərrahiyyə Departamentinin professoru Arturo Alvarez-Buylla tam əmin deyil. "Gage və Erikkson, yetkin hipokampusda bəzi proliferasiyanın baş verdiyinə dair sübutlar təqdim etdi" dedi, "lakin buna ehtiyatla yanaşmaq lazımdır, çünki etiketlənmiş hüceyrələrdən bəziləri ölmüş ola bilər."

Alvarez-Buylla Ph.D. Diqqətini gəmiricilərə çevirməzdən əvvəl Nottebohm ilə nəğmə quşları üzərində işləyir, burada o, yeni doğulmuş neyronların uzun məsafələrdən qoxu soğanına miqrasiya etdiyini göstərdi. O vaxtdan bəri bu miqrasiyanın yetkin insanlarda baş vermədiyini göstərən bir neçə araşdırma dərc etdi. Arizona ştatının Phoenix şəhərindəki Barrow Beyin Şişləri Araşdırma Mərkəzinin direktoru Nader Sanai ilə işləyərək, o, hər yaşda olan təxminən 100 insanın beynini və neyrocərrahiyyə zamanı çıxarılan eyni sayda toxuma nümunələrini araşdırdı.

Onlar lateral mədəciklərin divarlarında yetişməmiş neyronlar, astrositlər və oliqodendrositlər əmələ gətirən və digər növlərdə görülməyən astrositlərdən ibarət “lent” müəyyən etdilər. Onlar həmçinin körpələrdə RMS-i müəyyən etdilər və onun tərkibində az sayda köç edən hüceyrələr, həmçinin prefrontal korteksə daxil olmaq üçün RMS-dən ayrılan əvvəllər naməlum miqrasiya yolu var.

Onların məlumatlarına görə, miqrasiya hər iki axarda doğuşdan sonra baş verir, lakin 18 aylıq yaşda kəskin şəkildə azalır və erkən yetkinlik dövründə demək olar ki, tamamilə yox olur. "Biz belə nəticəyə gəldik ki, əgər miqrasiya baş verərsə, bu, çox azdır" dedi Alvarez-Buylla, "və hüceyrələr iybilmə lampasına miqrasiya edən böyük dəstələr əmələ gətirmirlər." Məlumatlar Erikkson və Maurice Curtis tərəfindən 2007-ci ildə aparılmış tədqiqatın məlumatları ilə ziddiyyət təşkil edir. Onlar çoxlu sayda miqrasiya edən hüceyrələrdən ibarət möhkəm RMS görənlər, lakin keçən il böyüklər RMS-də az sayda miqrasiya edən neyron aşkar edən Çinli tədqiqatçılar tərəfindən təsdiqləniblər, lakin heç bir məlumat yoxdur. iybilmə lampasının özündə yeni hüceyrələr.

Alvarez-Buylla deyir: "Yaşlı insanlarda nə qədər neyrogenez baş verir və bunun yerli plastikliyə nə qədər töhfə verdiyi hələ də açıq suallardır". "Hipokampusda hüceyrə yenilənməsinin nə qədər olduğu və kök hüceyrələrin həyat boyu nə qədər davamlı olması ilə bağlı mübahisələr var. Əgər onlar yaşla azalırsa, əslində özlərini yeniləmirlər."

Bütövlükdə, mövcud olan bir neçə tədqiqat göstərir ki, gənclik fəvvarəsi böyüklərdə sadəcə bir damlaya çevrilir. İnsan korteksindəki yetkin nörogenez üçün heç bir dəlil yoxdur, böyüklərdə RMS-nin mövcudluğu hələ də mübahisəlidir və hipokampal neyrogenez üçün sübutlar yer üzündə çox incədir. Hipokampus yeni hüceyrələr əmələ gətirirsə, bunun əhəmiyyəti kifayət qədərdirmi?

Kempermann hesab edir ki, bunlar var: "Şəbəkə çox az sayda hüceyrə əlavə edilməsini və hələ də funksional olaraq uyğun olmasını tələb edir" deyir. Digər yetkin neyrojenez tədqiqatçıları da az sayda hüceyrənin hipokampusun funksiyası ilə əlaqəli ola biləcəyinə inanırlar. Lakin bu sual cavabsız olaraq qalır və istehsal olunan hüceyrələrin sayının funksional əhəmiyyətli ola biləcək qədər böyük olmaması ehtimalı məşhur iddialara, məsələn, məşqin yaddaşı yaxşılaşdıra biləcəyinə, həmçinin beynin yeni görünüşünə ciddi təsir göstərir. belə tez qəbul edildi.

Lumsden deyir: "Böyük və mürəkkəb beyinə sahib olmağın bir yan təsiri odur ki, sadəlövh yeni gələnlərin içəri girməsini istəməzsiniz". "Yeni neyronlar mürəkkəb neyron şəbəkələrinə necə faydalı şəkildə inteqrasiya edərdilər? Əgər bir şey olsaydı, təkamül bu partlayıcı qəzaları aradan qaldırmaq üçün mexanizmlərin mövcud olduğuna lənətə gəlmişdi. Beynin əlaqə planı tamamlandıqdan sonra neyrogenezin olmaması seçici bir üstünlük olardı."

Beləliklə, beyin plastiklikdən daha çox sabitliyə üstünlük verə bilər. İnsan yetkin neyrojenezi təkamül qalığı ola bilər və çox baha başa gəlir, çünki yetkin insan beynindəki kök hüceyrələr beyin şişinin əmələ gəlməsinə kömək edir.

Hələ ümid var

Nottebohm deyir: "Rakiç əsasən doğru idi". "İndiyə qədər, böyük sübut odur ki, əksər neyronlar inkişafın erkən mərhələsində, o cümlədən doğuşdan qısa bir müddət sonra formalaşır." Lakin insan beynində funksional yetkin neyrogenez baş verməsə də və ya istehsal olunan hüceyrələrin sayı heç bir əhəmiyyət kəsb etməyəcək qədər kiçik olsa belə, sinir kök hüceyrələrinin müalicəvi dəyərə malik ola biləcəyinə ümid hələ də var.

Nottebohm davam edir: "Rakiç mübahisədə əsas olanı əldən verdi". "Yetkinlik dövründə yeni neyronlar yaratmaqda davam edən sinir kök hüceyrələrinin zəngin kolleksiyası var. Bu, ən böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu, prinsipcə, bu rezervuardan beyin təmiri məqsədləri üçün istifadə edilə biləcəyini göstərir."

Bu məqsədlə tədqiqatçılar nevroloji vəziyyətlər üçün sinir kök hüceyrə əsaslı müalicələri inkişaf etdirmək üçün iki yanaşma araşdırırlar, baxmayaraq ki, hər hansı bu cür müalicələr hələ çox uzaqdadır. Bir yanaşma yaralı və ya xəstə ərazilərə köç edən neyronlar yaratmaq üçün beynin kök hüceyrələrini təşviq etməkdir. Digəri, laboratoriyada yetişdirilən müəyyən növ neyronları birbaşa beyinə köçürməkdir. Həqiqətən də, insan sinir kök hüceyrələrindən əldə edilən neyronlar dölün siçovul beyninə köçürüldükdə tam funksional neyronlara çevrilə bilər və indi maqnit rezonans tomoqrafiyasından istifadə edərək canlı heyvanlarda izlənilə bilər.

Nottebohm deyir: "Biz əvəz edilə bilən neyronlar üçün ilk dəlilləri tapdıq və mən şübhə etmirəm ki, bu konsepsiya ətrafında tamamilə yeni sahə yaranacaq. Əminəm ki, bu, gec-tez dərin təsir göstərəcək. Bu, yalnız başlanğıcdır. ."


İçindəkilər

İnkişaf nörogenezi Edit

Embrion inkişafı zamanı məməlilərin mərkəzi sinir sistemi (CNS beyni və onurğa beyni) daha sonra neyronlar yaradacaq NSC-ləri ehtiva edən sinir borusundan əldə edilir. [2] Bununla belə, kifayət qədər NSC populyasiyasına nail olunana qədər neyrogenez başlamır. Bu erkən kök hüceyrələr neyroepitelial hüceyrələr (NEC) adlanır, lakin tezliklə yüksək dərəcədə uzanmış radial morfologiyaya sahib olurlar və sonra radial glial hüceyrələr (RGC) kimi tanınırlar. [2] RGC-lər məməlilərin MSS-nin əsas kök hüceyrələridir və sinir borusunun mərkəzi maye ilə dolu boşluğuna (mədəcik sistemi) bitişik olan embrion mədəcik zonasında yerləşir. [3] [4] Following RGC proliferation, neurogenesis involves a final cell division of the parent RGC, which produces one of two possible outcomes. First, this may generate a subclass of neuronal progenitors called intermediate neuronal precursors (INP)s, which will divide one or more times to produce neurons. Alternatively, daughter neurons may be produced directly. Neurons do not immediately form neural circuits through the growth of axons and dendrites. Instead, newborn neurons must first migrate long distances to their final destinations, maturing and finally generating neural circuitry. For example, neurons born in the ventricular zone migrate radially to the cortical plate, which is where neurons accumulate to form the cerebral cortex. [3] [4] Thus, the generation of neurons occurs in a specific tissue compartment or 'neurogenic niche' occupied by their parent stem cells.

The rate of neurogenesis and the type of neuron generated (broadly, excitatory or inhibitory) are principally determined by molecular and genetic factors. These factors notably include the Notch signaling pathway, and many genes have been linked to Notch pathway regulation. [5] [6] The genes and mechanisms involved in regulating neurogenesis are the subject of intensive research in academic, pharmaceutical, and government settings worldwide.

The amount of time required to generate all the neurons of the CNS varies widely across mammals, and brain neurogenesis is not always complete by the time of birth. [2] For example, mice undergo cortical neurogenesis from about embryonic day (post-conceptional day) (E)11 to E17, and are born at about E19.5. [7] Ferrets are born at E42, although their period of cortical neurogenesis does not end until a few days after birth. [8] In contrast, neurogenesis in humans generally begins around gestational week (GW) 10 and ends around GW 25 with birth about GW 38-40. [9]

Epigenetic modification Edit

As embryonic development of the mammalian brain unfolds, neural progenitor and stem cells switch from proliferative divisions to differentiative divisions. This progression leads to the generation of neurons and glia that populate cortical layers. Epigenetic modifications play a key role in regulating gene expression in the cellular differentiation of neural stem cells. Epigenetic modifications include DNA cytosine methylation to form 5-methylcytosine and 5-methylcytosine demethylation. [10] [11] These modifications are critical for cell fate determination in the developing and adult mammalian brain.

DNA cytosine methylation is catalyzed by DNA methyltransferases (DNMTs). Methylcytosine demethylation is catalyzed in several stages by TET enzymes that carry out oxidative reactions (e.g. 5-methylcytosine to 5-hydroxymethylcytosine) and enzymes of the DNA base excision repair (BER) pathway. [10]

Adult neurogenesis Edit

Neurogenesis can be a complex process in some mammals. In rodents for example, neurons in the central nervous system arise from three types of neural stem and progenitor cells: neuroepithelial cells, radial glial cells and basal progenitors, which go through three main divisions: symmetric proliferative division asymmetric neurogenic division and symmetric neurogenic division. Out of all the three cell types, neuroepithelial cells that pass through neurogenic divisions have a much more extended cell cycle than those that go through proliferative divisions, such as the radial glial cells and basal progenitors. [12] In the human, adult neurogenesis has been shown to occur at low levels compared with development, and in only two regions of the brain: the adult subventricular zone (SVZ) of the lateral ventricles, and the dentate gyrus of the hippocampus. [13] [14] [15]

Subventricular zone Edit

In many mammals, including rodents, the olfactory bulb is a brain region containing cells that detect smell, featuring integration of adult-born neurons, which migrate from the SVZ of the striatum to the olfactory bulb through the rostral migratory stream (RMS). [13] [16] The migrating neuroblasts in the olfactory bulb become interneurons that help the brain communicate with these sensory cells. The majority of those interneurons are inhibitory granule cells, but a small number are periglomerular cells. In the adult SVZ, the primary neural stem cells are SVZ astrocytes rather than RGCs. Most of these adult neural stem cells lie dormant in the adult, but in response to certain signals, these dormant cells, or B cells, go through a series of stages, first producing proliferating cells, or C cells. The C cells then produce neuroblasts, or A cells, that will become neurons. [14]

Hippocampus Edit

Significant neurogenesis also occurs during adulthood in the hippocampus of many mammals, from rodents to some primates, although its existence in adult humans is debated. [17] [18] The hippocampus plays a crucial role in the formation of new declarative memories, and it has been theorized that the reason human infants cannot form declarative memories is because they are still undergoing extensive neurogenesis in the hippocampus and their memory-generating circuits are immature. [19] Many environmental factors, such as exercise, stress, and antidepressants have been reported to change the rate of neurogenesis within the hippocampus of rodents. [20] [21] Some evidence indicates postnatal neurogenesis in the human hippocampus decreases sharply in newborns for the first year or two after birth, dropping to "undetectable levels in adults." [17]

Neurogenesis has been best characterized in model organisms such as the fruit fly Drosophila melanogaster. Neurogenesis in these organisms occur in the medulla cortex region of their optic lobes. These organisms can represent a model for the genetic analysis of adult neurogenesis and brain regeneration. There has been research that discuss how the study of “damage-responsive progenitor cells” in Drosophila can help to identify regenerative neurogenesis and how to find new ways to increase brain rebuilding. Recently, a study was made to show how “low-level adult neurogenesis” has been identified in Drosophila, specifically in the medulla cortex region, in which neural precursors could increase the production of new neurons, making neurogenesis occur. [22] [23] [24] In Drosophila, Notch signaling was first described, controlling a cell-to-cell signaling process called lateral inhibition, in which neurons are selectively generated from epithelial cells. [25] [26] In some vertebrates, regenerative neurogenesis has also been shown to occur. [27]

There is evidence that new neurons are produced in the dentate gyrus of the adult mammalian hippocampus, the brain region important for learning, motivation, memory, and emotion. A study reported that newly made cells in the adult mouse hippocampus can display passive membrane properties, action potentials and synaptic inputs similar to the ones found in mature dentate granule cells. These findings suggested that these newly made cells can mature into more practical and useful neurons in the adult mammalian brain. [28]


New neurons for life? Old people can still make fresh brain cells, study finds

One of the thorniest debates in neuroscience is whether people can make new neurons after their brains stop developing in adolescence—a process known as neurogenesis. Now, a new study finds that even people long past middle age can make fresh brain cells, and that past studies that failed to spot these newcomers may have used flawed methods.

The work “provides clear, definitive evidence that neurogenesis persists throughout life,” says Paul Frankland, a neuroscientist at the Hospital for Sick Children in Toronto, Canada. “For me, this puts the issue to bed.”

Researchers have long hoped that neurogenesis could help treat brain disorders like depression and Alzheimer’s disease. But last year, a study in Nature reported that the process peters out by adolescence, contradicting previous work that had found newborn neurons in older people using a variety of methods. The finding was deflating for neuroscientists like Frankland, who studies adult neurogenesis in the rodent hippocampus, a brain region involved in learning and memory. It “raised questions about the relevance of our work,” he says.

But there may have been problems with some of this earlier research. Last year’s Nature study, for example, looked for new neurons in 59 samples of human brain tissue, some of which came from brain banks where samples are often immersed in the fixative paraformaldehyde for months or even years. Over time, paraformaldehyde forms bonds between the components that make up neurons, turning the cells into a gel, says neuroscientist María Llorens-Martín of the Severo Ochoa Molecular Biology Center in Madrid. This makes it difficult for fluorescent antibodies to bind to the doublecortin (DCX) protein, which many scientists consider the “gold standard” marker of immature neurons, she says.

The number of cells that test positive for DCX in brain tissue declines sharply after just 48 hours in a paraformaldehyde bath, Llorens-Martín and her colleagues report today in Nature Medicine . After 6 months, detecting new neurons “is almost impossible,” she says.

When the researchers used a shorter fixation time—24 hours—to preserve donated brain tissue from 13 deceased adults, ranging in age from 43 to 87, they found tens of thousands of DCX-positive cells in the dentate gyrus, a curled sliver of tissue within the hippocampus that encodes memories of events. Under a microscope, the neurons had hallmarks of youth, Llorens-Martín says: smooth and plump, with simple, undeveloped branches.

In the sample from the youngest donor, who died at 43, the team found roughly 42,000 immature neurons per square millimeter of brain tissue. From the youngest to oldest donors, the number of apparent new neurons decreased by 30%—a trend that fits with previous studies in humans showing that adult neurogenesis declines with age. The team also showed that people with Alzheimer’s disease had 30% fewer immature neurons than healthy donors of the same age, and the more advanced the dementia, the fewer such cells.

Some scientists remain skeptical, including the authors of last year’s Nature paper. “While this study contains valuable data, we did not find the evidence for ongoing production of new neurons in the adult human hippocampus convincing,” says Shawn Sorrells, a neuroscientist at the University of Pittsburgh in Pennsylvania who co-authored the 2018 paper. One critique hinges on the DCX stain, which Sorrells says isn’t an adequate measure of young neurons because the DCX protein is also expressed in mature cells. That suggests the “new” neurons the team found were actually present since childhood, he says. The new study also found no evidence of pools of stem cells that could supply fresh neurons, he notes. What’s more, Sorrells says two of the brain samples he and his colleagues looked at were only fixed for 5 hours, yet they still couldn’t find evidence of young neurons in the hippocampus.

Llorens-Martín says her team used multiple other proteins associated with neuronal development to confirm that the DCX-positive cells were actually young, and were “very strict,” in their criteria for identifying young neurons.

Heather Cameron, a neuroscientist at the National Institute of Mental Health in Bethesda, Maryland, remains persuaded by the new work. Based on the “beauty of the data” in the new study, “I think we can all move forward pretty confidently in the knowledge that what we see in animals will be applicable in humans, she says. “Will this settle the debate? Əmin deyiləm. Should it? Yes.”


Concluding Remarks

Recently there has been a remarkable progress in our understanding about the control of adult hippocampal neurogenesis by the CC. However, despite accumulating evidence for multiple and diverse interactions between CC components and fate decisions of NPCs, we are far from drawing a comprehensive picture. Still, several CC proteins await investigation in adult NPCs or are subject to ongoing work. On the other hand, interpretation of existing data is frequently complicated because many G1 regulators, including D-cyclins and CDKs, (i) emerge as pleiotropic molecules regulating multiple cellular functions, often independent from their CC regulatory role and localized to different protein domains, and (ii) display functional redundancy and counter-regulate if the expression of related proteins is experimentally manipulated. Additional detailed analyses of expression patterns in combination with spatiotemporally controlled manipulation of genes, as well as of individual functional domains of CC regulators, may help to answer outstanding questions. We believe that a detailed understanding of the regulatory mechanisms underlying adult neurogenesis may open new avenues for developing therapies of neurodegenerative diseases. The first attempts to exploit this potential have already been made and have produced promising results.


Well, the answer is that the brain's neurones have an architecture that's what's called post-mitotic: there are only a few restricted areas in the brain and central nervous system where there are new nerve cells being born in an adult brain.

This means that, for the most part, you must rely on the complement of nerve cells that you are born with - and which continue to divide for a very short window after you were born - meaning that what you're born with is what you have to make last a lifetime.

There's a reason for this, because if brain cells were dividing all over the place - and remember that brain cells have long connections that they make from one cell to the other, and those connections are crucial to you being able to do the right thing, say the right thing, have memories and for your brain to be able to work properly - if those cells were dividing all over the place and making aberrant connections, then it will be very, very difficult to preserve that architecture. So there's kind of method in the madness.

The problem is that, as that is a fixed structure, it's very hard to repair it by getting the cells to re-divide because basically, if you have an injury that's bad enough to destroy a part of your brain or your nervous system, evolutionarily speaking the chances are you'd be dead anyway. So, we haven't really evolved the ability to repair the brain and spinal cord.

In some animals though, that can happen and things like gold fish, lampreys, and also even salamanders can restore whole limbs, and bits of their nervous systems. If you take the eye out of a frog, turn it around and put it back in again, it will rewire itself back into the brain, only, because the eyes now are upside down, the animals see upside down and it does the wrong thing. If you hold a fly in front of it, instead of jumping forward at the fly, it jumps backwards and takes a bite out of the deck.

That won a Nobel Prize for Roger Sperry a few years ago and proves that some animals can regenerate their nervous system, but certainly, not us unfortunately.


Videoya baxın: Bina evlərində yaşayanlar - Komunal ödəniş adı ilə sizi aldadıllar (Avqust 2022).