Нейрогене́з ( др.-греч. «волокно, нерв » + «рождение, возникновение, происхождение») — комплексный процесс, который начинается с пролиферации , , 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 .

Эмбриональный нейрогенез

Смотрите развитие нервной системы позвоночных .

Нейрогенез у взрослых

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 . 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 . 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 .

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.

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 . Может показаться научной фантастикой, что новообразованные нейроны могут мигрировать в повреждённую 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 .

Эффект от каннабиноидов

В 2005 году клинические исследования крыс при Университете Саскачевана показали, что использование каннабиноидов приводит к росту новых нейронов в гиппокампе . 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 .

См. также

• Нейросфера
• Ростральный миграционный тракт
• Аксональное наведение
• Даблкортин — маркер незрелых нейронов

Литература

• Обзор 2008 года «Механизмы и функциональное значение взрослого нейрогенеза». Zhao C, Deng W, Gage FH. . Cell. 2008;132:645-660

Примечания

Ссылки

• Медиафайлы по теме на Викискладе