NEUROGENESE: KENMERKEN EN REGULATIE - NEUROPSYCHOLOGIE - 2026

De neurogenese is de geboorte van nieuwe neuronen uit stamcellen en voorlopercellen. Het komt voor tijdens de embryonale ontwikkeling wanneer het zenuwstelsel wordt gevormd. Recent bewijs heeft aangetoond dat neurogenese voortduurt bij volwassen primaten en mensen.

Neuronen zijn de functionele componenten van het zenuwstelsel en zijn verantwoordelijk voor de verwerking en overdracht van informatie. In tegenstelling tot wat lang werd gedacht, kan het volwassen zenuwstelsel nieuwe neuronen genereren, dat wil zeggen, het heeft een bepaald vermogen om te regenereren, zodat de nieuwe productie van neuronen niet beperkt blijft tot het embryonale en neonatale leven.

Alle zoogdieren hebben cellen die zich in veel organen vermenigvuldigen en in sommige gevallen, vooral in het bloed, de huid en de darmen, bestaan ​​stamcellen gedurende het hele leven, wat bijdraagt ​​aan een snelle celvervanging.

De darm regenereert zijn cellen bijvoorbeeld elke 10,7 jaar volledig. Regeneratie van het zenuwstelsel, met name de hersenen, is veel beperkter, maar dat betekent niet dat het niet bestaat.

Kenmerken van neurogenese

Neuron

Insecten, vissen en amfibieën kunnen gedurende het hele leven neurale cellen repliceren. Een uitzondering op deze regel van zelfherstel en continue groei werd verondersteld de hersenen en het ruggenmerg van zoogdieren te zijn.

Tegenwoordig weten we dat deze lang geaccepteerde beperking niet helemaal waar is, aangezien er goed gedifferentieerde hersengebieden zijn die gedurende het hele leven nieuwe neuronen kunnen genereren.

Er zijn dus gedurende het hele leven in de volwassen hersenen neurale stamcellen die kunnen vernieuwen en nieuwe neuronen, astrocyten en oligodendrocyten kunnen doen ontstaan, net als in de zich ontwikkelende hersenen.

In deze gebieden van de hersenen van volwassen zoogdieren (dentate gyrus en subventriculair gebied) bevinden zich cellen met mitotische activiteit, die in twee groepen kunnen worden ingedeeld:

Stam- of stamcellen

Het zijn degenen die in staat zijn om zich voor onbepaalde tijd te delen en te differentiëren in verschillende soorten gespecialiseerde cellen, met een celcyclus van meer dan 28 dagen.

Neurale voorlopercellen

Met een celcyclus van 12 uur zijn het neurale cellen met een beperkter vermogen tot zelfvernieuwing en expansie, en met het potentieel om zich te differentiëren in een paar soorten neuronen.

Neuronale voorlopers en gliale voorlopers zouden de cellen zijn die toegewijd zijn om alleen te differentiëren in respectievelijk neuronen of glia. Neurale voorlopers die zijn bepaald voor een specifiek neurontype, kunnen het ideale vervangende hulpmiddel zijn om het beschadigde centrale zenuwstelsel te behandelen.

Regulatie van neurogenese in de volwassen hersenen

Neurogenese in de volwassen hersenen wordt positief of negatief gereguleerd door verschillende mechanismen. Daarnaast zijn er interne en externe factoren die aan dergelijke regulering deelnemen.

Interne factoren zijn onder meer de expressie van genen, moleculen, groeifactoren, hormonen en neurotransmitters; leeftijd is een andere interne factor die betrokken is bij neurogenese. Externe factoren zijn onder meer omgevings- en farmacologische stimuli.

-Interne factoren

Genetisch en moleculair

Onder de genetische factoren die neurogenese en embryonale morfogenese induceren, kan de expressie van genen worden genoemd. Deze genen nemen ook deel aan het reguleren van celproliferatie en differentiatie in neurogene gebieden van de volwassen hersenen.

Sommige van deze genen komen in verschillende mate tot expressie in de kiemgebieden van de volwassen hersenen als reactie op stimuli of laesies in dit gebied.

Groeifactoren

De expressie van verschillende groeifactoren, zoals Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) die betrokken zijn bij de regulering van het lot van cellen, kan de grootte van de neuronale of gliale populatie bepalen, zowel in zich ontwikkelende hersenen als in de volwassen hersenen.

Deze factoren komen tot overexpressie in verschillende neurodegeneratieve modellen, zoals de ziekte van Alzheimer of de ziekte van Parkinson, waar ze deelnemen als beschermende factoren tegen neuronale schade of als inducerende factoren bij het genereren en differentiëren van nieuwe cellen die de beschadigde cellen vervangen.

In deze context is aangetoond dat intracerebroventriculaire toediening van van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF) de neurogenese in de bulbus olfactorius en hippocampus verhoogt.

We kunnen dus concluderen dat deze groeifactoren neurogenese in de volwassen hersenen stimuleren.

Neurotransmitters

Het is momenteel bekend dat verschillende neurotransmitters deelnemen als factoren die de neurogenese in de volwassen hersenen reguleren. Onder de meest bestudeerde zijn glutamaat, serotonine (5-HT), norepinefrine en dopamine.

Glutamaat wordt beschouwd als de belangrijkste neurotransmitter voor de hersenfunctie. Het is bekend om de neurogenese in de hippocampus van volwassen dieren te reguleren.

De deelname van 5-HT aan neurogenese is aangetoond in verschillende onderzoeken, zodat de remming van de synthese ons in staat heeft gesteld om een ​​afname van de proliferatiesnelheid te zien, zowel in de hippocampus als in de subventriculaire zone (ZSV) van ratten.

Het noradrenerge systeem is een ander betrokken bij neurogenese in de volwassen hersenen. Door de afgifte van norepinefrine te remmen, is aangetoond dat celproliferatie in de hippocampus afneemt.

Ten slotte is dopamine een andere belangrijke neurotransmitter die betrokken is bij de regulatie van neurogenese, zowel in de subventriculaire zone als in de hippocampus van de volwassen hersenen. Experimenteel is aangetoond dat de afname van dopamine de generatie van nieuwe neuronen vermindert, zowel in het subventriculaire gebied als in de dentate gyrus van de hippocampus.

Hormonen

Sommige onderzoeken geven aan dat ovariumsteroïden, evenals endogene oestrogenen, een stimulerend effect hebben op celproliferatie. Bijniersteroïden zoals corticosteroïden onderdrukken echter celproliferatie in gebieden zoals de dentate gyrus van de hippocampus.

Een onderzoek bij ratten toont aan dat de neurogenese met 65% toeneemt tijdens de zwangerschap en zijn piek bereikt vlak voor de bevalling, wat samenvalt met de prolactinespiegels.

Leeftijd

Leeftijd staat bekend als een van de belangrijkste interne factoren bij de regulering van neurogenese in de hersenen.

Neurogenese in de zich ontwikkelende hersenen is erg hoog, maar naarmate we volwassen worden en ouder worden, neemt het drastisch af, hoewel het niet helemaal verdwijnt.

-Externe factoren

Milieu

Neurogenese is geen statisch biologisch proces, aangezien de snelheid ervan variabel is en afhankelijk is van de omgeving. Van fysieke activiteit, verrijkte omgevingen, energiebeperking en modulatie van neuronale activiteit, naast andere factoren, is bekend dat ze werken als positieve regulatoren van neurogenese.

Dieren die in een verrijkte omgeving leven, vertonen een toename van neurogenese in de dentate gyrus. Bij dieren die onder stress of in een slecht verrijkte omgeving leven, is de neurogenese op dit gebied echter verminderd of volledig geremd.

Bovendien verminderen veranderingen in de hypothalamus-hypofyse-bijnier-as, veroorzaakt door aanhoudende stresssituaties tijdens de ontwikkeling, het genereren van nieuwe cellen in de dentate gyrus. Het is dus bekend dat celproliferatie in de dentate gyrus afneemt als gevolg van het effect van glucocorticoïden, die vrijkomen als reactie op stress.

Op deze manier is waargenomen hoe vrijwillige lichaamsbeweging en omgevingsverrijking de prestaties van jonge en oude muizen in het Morris-waterlabyrint verbeteren (taak om hippocampusafhankelijk leren en geheugen te testen).

Er is ook waargenomen dat neurogenese kan worden gemoduleerd door de sociale status van dieren en waarschijnlijk wordt gemedieerd door moleculen zoals de hierboven genoemde neurotrofe factor uit de hersenen.

Ten slotte doen ervaringen die verband houden met verbeterde cognitie vermoedelijk dit door het neurale netwerk van de hippocampus te stimuleren.

In feite is hippocampusafhankelijk leren een van de belangrijkste regulatoren van neurogenese (studie). De hippocampus is verantwoordelijk voor de vorming van nieuwe herinneringen, declaratief geheugen en episodisch en ruimtelijk geheugen. Daarom is de proliferatie van nieuwe neuronen in dit deel van de hersenen erg belangrijk.

Hoe neurogenese te versterken?

Nadat je hebt uitgelegd wat neurogenese is en door welke factoren het wordt gereguleerd, kun je je afvragen of er iets kan worden gedaan om de afname van de neurogenese die kenmerkend is voor veroudering te voorkomen en de aanmaak van nieuwe neuronen te stimuleren. Het is je geluksdag want het antwoord is ja. Hier zijn enkele tips om het voor elkaar te krijgen.

Oefening

De afname van neurogenese die kenmerkend is voor veroudering, kan worden voorkomen of omgekeerd door lichaamsbeweging. In feite hebben oudere volwassenen die hun hele leven lang sporten, minder verlies van hersenweefsel dan zittende personen.

Anderzijds presteren fysiek fitte ouderen beter op cognitieve tests dan hun zittende leeftijdsgenoten (studie).

Verrijkte omgevingen

Volwassen neurogenese wordt dynamisch gereguleerd door vele fysiologische stimuli.

Lezen, nieuwe vaardigheden leren, nieuwe mensen ontmoeten, spelletjes en taken waarvoor moet worden nagedacht, hobby's, reizen of ervaringen zoals het krijgen van kinderen vereist zijn, zijn activiteiten die een uitdaging vormen voor onze cognitie met de daaruit voortvloeiende plasticiteit van de hersenen en nieuwe productie. van neuronen.

Voorkom chronische stress

Stress is een acute en adaptieve reactie op de omgeving die ons bij veel gelegenheden helpt problemen op te lossen en aan mogelijke gevaren te ontsnappen.

Onze manier van leven vol werk en zorgen zorgt er echter voor dat we een constant en chronisch stressniveau hebben, dat verre van adaptief is, maar ernstige fysieke en psychische problemen kan veroorzaken.

Het is aangetoond dat deze chronische stress en de daaruit voortvloeiende hoge niveaus van bijnierhormonen, zoals cortisol, neuronale dood en onderdrukking van neurogenese veroorzaken (studie).

Daarom zou het vermijden van stress met alternatieven zoals yoga, ontspanning, goede rust en slaaphygiëne deze gevreesde neuronale dood als gevolg van chronische stress voorkomen.

Eet goed

Voedsel is niet minder belangrijk. Van caloriebeperking, intermitterend vasten en een dieet met veel polyfenolen en meervoudig onverzadigde vetzuren is aangetoond dat ze de cognitie, stemming, veroudering en de ziekte van Alzheimer ten goede komen.

Met speciale aandacht voor het verbeteren van structurele en functionele plasticiteit in de hippocampus, het verhogen van de expressie van neurotrofe factoren, synaptische functie en volwassen neurogenese (studie).

Dit betekent niet dat je niet eet of op dieet gaat, maar het is pas goed om te eten als je opgeblazen of bewerkte voeding eet. Eet gezond en met mate.

Polyfenolen worden gevonden in voedingsmiddelen zoals druivenpitten, appels, cacao, fruit zoals abrikozen, kersen, bosbessen, granaatappels, enz., En in dranken zoals rode wijn. Ze zijn ook aanwezig in noten, kaneel, groene thee en chocolade (pure chocolade, geen melkchocolade).

Meervoudig onverzadigde vetzuren zijn aanwezig in vette vis (blauwe vis), visolie en schaaldieren, maar ook in zaadoliën en groene bladgroenten.

Referenties

1. Gage, FH (2002). Neurogenese in de volwassen hersenen. The Journal of Neuroscience, 22 (3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenese in de volwassen hersenen. Journal of Neurology, 44 (9), 541-550.
3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, FH (2008). Mechanismen en functionele implicaties van neurogenese bij volwassenen. Cell, 132 (4), 645-660.
4. Ming, GL & Song, H. (2011). Volwassen neurogenese in de hersenen van zoogdieren: significante antwoorden en belangrijke vragen. Neuron, 70 (4), 687-702.
5. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Effecten van voeding op hersenplasticiteit in dier- en mensstudies: Mind the Gap. Neurale plasticiteit, 2014, 1-32.