Le cellule nervose si rinnovano negli esseri umani. Le cellule nervose possono rigenerarsi?

Per molto tempo, anche gli scienziati hanno potuto sentire solo una risposta negativa alla domanda "se le cellule nervose vengono ripristinate". Ecco perché la famosa affermazione che mette in guardia le persone dal vivere varie situazioni stressanti è ancora considerata da molti un assioma. La mancanza di una base di ricerca e delle attrezzature necessarie non ha dato agli scienziati l'opportunità di assicurarsi che i neuroni del cervello siano in grado di autoripararsi.

Nel 1962, gli scienziati americani condussero i primi esperimenti sui ratti, i cui risultati furono sorprendenti: il ripristino delle cellule nervose è un processo naturale, ma la loro rigenerazione nel cervello umano fu confermata scientificamente solo nel 1998. 1

Lo stress, l’insonnia, la privazione cronica del sonno, le radiazioni, l’abuso di alcol e droghe e altri fattori negativi hanno un effetto distruttivo sul cervello. Tutto ciò potrebbe essere fatale per una persona, se non fosse per il processo di ripristino delle cellule nervose, chiamato neurogenesi.

Nella società moderna la questione se le cellule nervose vengano ripristinate o meno non è più rilevante, poiché ciascuno degli studi è già supportato da fatti e cifre pubblicati:

• il tasso di neurogenesi nell'uomo è di 700 neuroni al giorno;
• circa l'1,75% delle cellule nervose viene rinnovato ogni anno;
• questi indicatori non sono influenzati dal genere;
• l'attività rigenerativa diminuisce con l'età, ma ciò non influisce sulla qualità dei neuroni;
• con l’età il ciclo cellulare si allunga. 2

La complessità del sistema nervoso e il ruolo delle cellule nervose umane in esso

L'elemento principale del sistema nervoso è il neurone, o cellula nervosa. Il loro numero nel corpo umano è di decine di miliardi e sono tutti interconnessi. Il sistema nervoso è una parte complessa e poco studiata del corpo umano.

Molta attenzione viene prestata alla questione della riparazione delle cellule nervose umane, ma fino ad oggi gli scienziati sono stati in grado di esplorare e studiare solo il 5% dei neuroni. Di conseguenza, si è scoperto che all'esterno sono ricoperti dalla cosiddetta guaina mielinica (una proteina in grado di rinnovarsi durante tutta la vita umana). Pertanto, la teoria precedentemente esistente sull'impossibilità della rigenerazione neuronale è solo un mito.

Il sistema nervoso è collegato a tutti gli organi e tessuti del corpo attraverso i nervi che trasportano informazioni dall'ambiente esterno. Svolge molte funzioni complesse e diverse, determinate dall'interazione tra le cellule nervose. I più importanti sono:

• associazione o integrazione - garantendo l'interazione di tutti gli organi e sistemi, grazie al suo corretto lavoro, il corpo funziona nel suo insieme;
• partecipazione all'elaborazione delle informazioni provenienti sia dai recettori interni che da quelli esterni;
• trasformazione, elaborazione e trasferimento delle informazioni ricevute alle autorità e ai sistemi competenti;
• sviluppo man mano che l’ambiente diventa più complesso. 3

Uno studio condotto dagli scienziati Elizabeth Gould e Charles Gross, che lavorano presso il Dipartimento di Psicologia dell'Università di Princeton, pubblicato nel 1999, è diventato un nuovo passo nello sviluppo della medicina e ha permesso di dare una risposta ragionevole alla domanda che eccita le menti curiose: è così che le cellule nervose vengono ripristinate o no?

Le scimmie mature sono diventate soggetti sperimentali. Come risultato dell'esperimento, si è scoperto che ogni giorno migliaia di nuovi neuroni compaiono nel loro cervello, mentre non smettono di produrre fino alla morte.

Al Congresso mondiale degli psichiatri, che viene organizzato ogni tre anni e si è svolto l'ultima volta nel 2014, gli scienziati hanno notato che il cervello umano si sviluppa non solo durante l'infanzia e l'adolescenza, ma continua a cambiare, rigenerarsi e svilupparsi per tutta la vita. In questo caso, l'influenza principale su questo organo è esercitata da fattori emotivi.

Il ripristino delle cellule nervose da parte del corpo umano è un processo lungo, ma è possibile aumentarne la velocità se si fa lavoro intellettuale: nuovi neuroni si formano solo nelle parti del cervello associate al lavoro del pensiero e alla nuova conoscenza. Secondo i dati forniti dai partecipanti al congresso, i neuroni si riproducono più velocemente:

• in situazioni estreme;
• quando si risolvono problemi complessi;
• nel processo di pianificazione;
• se necessario, utilizzare la memoria, soprattutto a breve termine;
• nella risoluzione di problemi di orientamento spaziale. 4

Come ripristinare le cellule nervose? 5

Lo stress influisce negativamente su tutto il corpo e in particolare sul sistema nervoso: i neuroni vengono distrutti. Se stai pensando a come ripristinare le cellule nervose, prendi in considerazione alcune regole:

• misura i tuoi sogni con la realtà;
• impara a organizzare la tua vita;
• smetti di seguire il flusso;
• trovare il significato della propria vita;
• creare connessioni sociali;
• migliorare i rapporti con le persone, soprattutto con i propri cari;
• non dimenticare che la rigenerazione del tessuto nervoso di solito non richiede costi materiali;
• cercare soluzioni ai problemi emergenti;
• ricorda che studiare a qualsiasi età favorisce la rigenerazione delle cellule nervose.

Gli scienziati statunitensi M. Rubin e L. Katz hanno introdotto nella scienza il termine “neurobica” e raccomandano un regolare allenamento mentale per ripristinare le cellule nervose. Tale aerobica è utile sia per i bambini che per gli adulti, dopo un po 'si verifica una rapida assimilazione di nuovo materiale, sviluppo della memoria e miglioramento delle prestazioni cerebrali anche in età avanzata. Al Congresso mondiale degli psichiatri, il direttore dell'Istituto psiconeurologico di ricerca russo prende il nome. Professore Bekhterev N.G. Neznanov nel suo discorso ha sottolineato che anche nella demenza senile esiste la possibilità di ripristinare i neuroni e i tessuti.

4. Sulla base delle informazioni del sito web ufficiale "Science-digest Science News" - pubblicazione di materiali del Congresso mondiale degli psichiatri in una rivista elettronica datata 17 maggio 2014.

5. La sezione si basa su materiali tradotti pubblicati sulla rivista Science –Gould E., Tanapat P., Hastings N.B., Shors T.J. Neurogenesi in età adulta: un possibile ruolo nell’apprendimento. Tendenze Cog. sci. 1999; 3(5):186-1992. ”, nonché sulla base delle informazioni dal sito ufficiale “Science-digest science news” - pubblicazione di materiali del Congresso mondiale degli psichiatri in una rivista elettronica datata 17 maggio 2014.

Il sistema nervoso è la parte più complessa e poco studiata del nostro corpo. È composto da 100 miliardi di cellule: neuroni e cellule gliali, che sono circa 30 volte di più. Ad oggi, gli scienziati sono riusciti a studiare solo il 5% delle cellule nervose. Tutto il resto resta ancora un mistero che i medici cercano di risolvere con ogni mezzo.

Neurone: struttura e funzioni

Il neurone è il principale elemento strutturale del sistema nervoso, che si è evoluto dalle cellule neurorefettori. La funzione delle cellule nervose è quella di rispondere agli stimoli mediante contrazione. Si tratta di cellule in grado di trasmettere informazioni utilizzando un impulso elettrico, mezzi chimici e meccanici.

Per eseguire le funzioni, i neuroni sono motori, sensoriali e intermedi. Le cellule nervose sensoriali trasmettono informazioni dai recettori al cervello, dalle cellule motorie ai tessuti muscolari. I neuroni intermedi sono in grado di svolgere entrambe le funzioni.

Anatomicamente, i neuroni sono costituiti da un corpo e da due tipi di processi: assoni e dendriti. Spesso sono presenti diversi dendriti, la loro funzione è captare il segnale da altri neuroni e creare connessioni tra i neuroni. Gli assoni sono progettati per trasmettere lo stesso segnale ad altre cellule nervose. All'esterno, i neuroni sono ricoperti da una membrana speciale, composta da una proteina speciale: la mielina. È incline all’auto-rinnovamento durante tutta la vita umana.

Che cosa sembra trasmissione dello stesso impulso nervoso? Immaginiamo che tu metta la mano sul manico caldo della padella. In quel momento reagiscono i recettori situati nel tessuto muscolare delle dita. Con l'aiuto degli impulsi, inviano informazioni al cervello principale. Lì l'informazione viene "digerita" e si forma una risposta, che viene rimandata ai muscoli, manifestata soggettivamente da una sensazione di bruciore.

Neuroni, si riprendono?

Anche durante l'infanzia, mia madre ci diceva: prenditi cura del sistema nervoso, le cellule non si riprendono. Quindi una frase del genere sembrava in qualche modo spaventosa. Se le celle non vengono ripristinate, cosa fare? Come proteggersi dalla loro morte? A tali domande dovrebbe rispondere la scienza moderna. In generale, non tutto è così brutto e spaventoso. L'intero corpo ha una grande capacità di ripristino, perché non possono farlo le cellule nervose. Infatti, dopo lesioni cerebrali traumatiche, ictus, quando si verifica un danno significativo al tessuto cerebrale, in qualche modo riacquista le sue funzioni perdute. Di conseguenza, succede qualcosa nelle cellule nervose.

Anche al momento del concepimento, la morte delle cellule nervose è “programmata” nel corpo. Alcuni studi parlano di morte 1% dei neuroni all'anno. In questo caso, in 20 anni, il cervello si consumerebbe fino a rendere impossibile per una persona fare le cose più semplici. Ma questo non accade e il cervello è in grado di funzionare pienamente in età avanzata.

Innanzitutto, gli scienziati hanno condotto uno studio sul ripristino delle cellule nervose negli animali. Dopo il danno al cervello nei mammiferi, si è scoperto che le cellule nervose esistenti erano divise a metà e si formavano due neuroni a tutti gli effetti, di conseguenza, le funzioni cerebrali venivano ripristinate. È vero, tali capacità sono state trovate solo negli animali giovani. La crescita cellulare non si è verificata nei vecchi mammiferi. Successivamente sono stati condotti esperimenti sui topi, sono stati lanciati in una grande città, costringendoli così a cercare una via d'uscita. E hanno notato una cosa interessante: il numero di cellule nervose nei topi sperimentali è aumentato, a differenza di quelli che vivevano in condizioni normali.

in tutti i tessuti del corpo, la riparazione avviene dividendo le cellule esistenti. Dopo aver condotto ricerche sul neurone, i medici hanno affermato con fermezza: la cellula nervosa non si divide. Tuttavia, questo non significa nulla. Nuove cellule possono formarsi attraverso la neurogenesi, che inizia nel periodo prenatale e continua per tutta la vita. La neurogenesi è la sintesi di nuove cellule nervose da precursori: cellule staminali, che successivamente migrano, si differenziano e si trasformano in neuroni maturi. Il primo resoconto di un simile ripristino delle cellule nervose apparve nel 1962. Ma non era supportato da nulla, quindi non aveva importanza.

Circa vent’anni fa, una nuova ricerca lo ha dimostrato la neurogenesi esiste nel cervello. Negli uccelli che hanno iniziato a cantare molto in primavera, il numero delle cellule nervose è raddoppiato. Dopo la fine del periodo di canto, il numero di neuroni diminuiva nuovamente. Successivamente è stato dimostrato che la neurogenesi può avvenire solo in alcune parti del cervello. Uno di questi è l'area attorno ai ventricoli. Il secondo è l'ippocampo, situato vicino al ventricolo laterale del cervello, ed è responsabile della memoria, del pensiero e delle emozioni. Pertanto, la capacità di ricordare e riflettere cambia nel corso della vita, a causa dell'influenza di vari fattori.

Come si può vedere da quanto sopra, sebbene il cervello non sia stato ancora studiato al 95%, ci sono abbastanza fatti che confermano che le cellule nervose vengono ripristinate.

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neurologo, blogger di punta LJ

Dicono che le cellule nervose non si rigenerano. Muoiono e muoiono finché non raggiungono finalmente un numero critico. È allora che subentra la follia senile.

Le persone che sostengono questa convinzione fanno del loro meglio per evitare lo stress, e quindi qualsiasi cambiamento nella vita, che si tratti di un cambio di lavoro, di un trasloco, di un viaggio non programmato o di una seconda istruzione. E invano. Perché le cellule nervose in un adulto vengono ripristinate. Ma ciò richiede determinate condizioni.

La neurogenesi, o la formazione di nuove cellule nervose, avviene negli adulti nell’ippocampo, la regione del cervello responsabile della memoria. Si presume che nuovi neuroni possano apparire anche nell'area responsabile della pianificazione, del processo decisionale e degli atti volitivi: la corteccia prefrontale. Questa scoperta rivoluzionaria ha smentito la teoria precedente secondo cui il cervello adulto è in grado di formare nuove connessioni solo tra le cellule nervose esistenti. E ha subito posto le basi per la speculazione commerciale.

Actovegin, Cortexin, Cerebrolysin: tutti questi farmaci sono molto popolari in Russia e per qualche motivo non sono noti a nessuno al di fuori di essa. I produttori affermano che questi farmaci aiutano la formazione di nuove cellule nervose nel sito di coloro che sono morti a causa di un ictus, un infortunio o un'altra malattia. Come prova citano due studi e mezzo condotti "sul ginocchio" e "la preziosa esperienza di molte migliaia di medici e pazienti". In realtà, tutti questi farmaci non fanno altro che commercializzare nulla. Non portano e non possono portare alla nascita di nuovi neuroni. Nonostante ciò, i farmaci sopra elencati continuano ad essere prescritti attivamente dai medici e utilizzati dai pazienti. E il problema non sta nemmeno nell'uso delle "fuflomicine", ma nel fatto che molti non sospettano che il cervello possa effettivamente creare nuove cellule nervose.

Ambiente arricchito

I ricercatori hanno collocato un gruppo di topi in una gabbia vuota, aggiungendo solo lo stretto necessario: acqua, cibo e lettiera di paglia. E un altro gruppo di roditori è stato inviato in gabbie all-inclusive con altalene sospese, una ruota, labirinti e altre cose curiose. Dopo qualche tempo, si è scoperto che il cervello dei topi del primo gruppo è rimasto invariato. Ma nei roditori delle gabbie "tutto compreso" cominciarono ad apparire nuovi neuroni. Inoltre, la neurogenesi era più attiva in quei topi che ogni giorno giravano la ruota con le zampe, cioè erano fisicamente attivi.

Cosa significa un ambiente arricchito per l’uomo? Questo non è solo un "cambio di scenario", viaggi e viaggi. Alla novità va necessariamente aggiunta la complessità, cioè la necessità di esplorare, di adattarsi. Anche le nuove persone fanno parte di un ambiente arricchito e comunicare con loro, stabilire connessioni sociali, aiuta anche l'emergere di nuove cellule nervose nel cervello.

Attività fisica

Qualsiasi attività fisica regolare, che si tratti di pulire la casa o andare in bicicletta nel parco, stimola la comparsa di nuove cellule nervose. Il cervello è una “padrona di casa attenta”. La comparsa di nuovi neuroni in esso avverrà solo quando è giustificato, vale a dire in un ambiente sconosciuto e a condizione che una persona sia determinata a sopravvivere, cioè si muova ed esplori, e non si sdrai e si abbandoni a pensieri malinconici.

Pertanto il movimento è un ottimo rimedio contro lo stress. L'attività fisica neutralizza l'azione dell'ormone dello stress cortisolo (provoca la morte delle cellule nervose) e porta a una persona fiducia, calma e nuove idee per superare una situazione di vita difficile.

Il lavoro dell'intelletto

La ricerca mostra che l’allenamento è un altro modo efficace per aumentare il numero di cellule nervose nel cervello. Imparare però non significa imparare qualcosa, e questo è di fondamentale importanza per la nascita di nuove cellule nervose.

Quando una persona inizia ad apprendere una nuova abilità, aumenta la sopravvivenza dei neuroni nell'area del cervello responsabile della memoria. Sì, le cellule nervose non muoiono solo a causa dello stress. La memorizzazione e l'acquisizione di nuove esperienze sono associate al processo opposto: dimenticare, eliminare le informazioni non necessarie. A questo scopo, il cervello “spegne” i vecchi neuroni dal lavoro. Questo è un ciclo naturale che si verifica anche quando una persona è calma, contenta della vita e felice. Imparare cose nuove aiuta i vecchi neuroni a sopravvivere, ma non influisce sull’emergere di nuovi. Affinché appaiano nuove cellule nervose, una persona deve mettere in pratica le conoscenze acquisite, ripetere le informazioni ricevute.

Pertanto, per la comparsa di nuove cellule nervose, non è sufficiente frequentare una master class di disegno. Dovrai disegnare qualcosa regolarmente, utilizzando le conoscenze acquisite. È ottimale abbinare questa attività a passeggiate nella natura: l'attività fisica abbinata all'allenamento dà i migliori risultati.

Antidepressivi

Il fenomeno della comparsa di nuove cellule nervose negli adulti è stato inaspettatamente rilevato dai ricercatori in quei pazienti che assumevano... antidepressivi! Si è scoperto che i pazienti costretti a prendere questi farmaci, non solo hanno iniziato a far fronte meglio allo stress, ma hanno anche riscontrato un miglioramento nella memoria a breve termine. Tuttavia, negli esperimenti è stata necessaria una terapia antidepressiva a lungo termine per ottenere risultati così incoraggianti. Mentre il "trattamento" dell'attività fisica in combinazione con un ambiente arricchito ha agito molto più velocemente.

Alcuni ricercatori suggeriscono che la base della depressione non sia affatto una carenza di serotonina e di altri neurotrasmettitori, come comunemente si crede oggi nella comunità scientifica. Man mano che una persona depressa si riprende, si riscontra un aumento del numero di neuroni nell’ippocampo, l’area del cervello responsabile della memoria. Ciò potrebbe significare che la morte delle cellule nervose è la causa della depressione. Ciò significa che le possibilità di trattamento si stanno espandendo (è anche possibile che i produttori di “fuflomicine” si inseriscano in quest’area di ricerca e inizino a consigliare con loro il trattamento della depressione).

Psicoterapia

I ricercatori suggeriscono che la psicoterapia potrebbe avere un effetto benefico sul numero di neuroni nel cervello. Ciò è dovuto al fatto che una persona impara a resistere attivamente allo stress, e si suggerisce anche che la psicoterapia sia lo stesso ambiente sociale arricchito che consente di "pompare" il cervello grazie ai fattori di novità e complessità sopra menzionati.

Le persone che hanno subito abusi psicologici o fisici e poi hanno sviluppato un disturbo da stress post-traumatico hanno mostrato una diminuzione del volume dell’ippocampo. Hanno sperimentato la morte massiccia delle cellule nervose in quest'area. I ricercatori hanno ipotizzato che esista la possibilità di prevenire il problema. I dati sperimentali hanno dimostrato che se la vittima lavora con uno psicoterapeuta entro un mese dall'effetto traumatico, non si verifica alcuna diminuzione del volume dell'ippocampo. Inoltre, la "finestra magica" si chiude e, sebbene la psicoterapia aiuti il ​​paziente in futuro, non influisce sulla morte delle cellule nervose nel cervello. Ciò è legato ai meccanismi di formazione della memoria a lungo termine: dopo che si sono formate le sue tracce, lo “scrigno” con l’esperienza traumatica vissuta “sbatte” e diventa quasi impossibile influenzare questi ricordi e il processo di morte delle cellule nervose che è iniziato. Resta da lavorare con ciò che è: con le emozioni del paziente.

L'emergere di nuovi neuroni e un aumento del numero di connessioni tra loro negli adulti è il segreto per una vecchiaia felice con la conservazione dell'intelligenza normale. Pertanto, non bisogna credere che le cellule nervose non si rigenerano, il che significa che bisogna convivere con ciò che resta del cervello dopo i numerosi stress a cui siamo esposti quotidianamente. È molto più ragionevole lavorare consapevolmente per aumentare il numero delle proprie cellule nervose. Per fortuna non sono necessarie la radice di mandragora o le lacrime di unicorno.

Dottore in Scienze Mediche V. GRINEVICH.

L'espressione alata "Le cellule nervose non si riprendono" è percepita da tutti fin dall'infanzia come una verità indiscutibile. Tuttavia, questo assioma non è altro che un mito e nuovi dati scientifici lo smentiscono.

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 dei dendriti e lunghezza degli assoni.

Il concetto di "glia" comprende tutte le cellule del 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 di formazione del tubo neurale nell'embrione umano.

La natura riserva al cervello in via di sviluppo un margine di sicurezza molto elevato: durante l'embriogenesi si forma un grande eccesso di neuroni. Quasi il 70% di loro muore prima della nascita di un bambino. Il cervello umano continua a perdere neuroni dopo la nascita, per tutta la vita. Tale 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 negli organi emopoietici (midollo osseo rosso). Ma ci sono cellule in cui i geni responsabili della riproduzione per divisione sono bloccati. Oltre ai neuroni, queste cellule includono le cellule del muscolo cardiaco. Come fanno le persone a mantenere il loro intelletto fino a un'età molto avanzata, se le cellule nervose muoiono e non si rinnovano?

Una delle possibili spiegazioni è che non tutti, ma solo il 10% dei neuroni "lavorano" contemporaneamente nel sistema nervoso. Questo fatto è spesso citato nella letteratura popolare e persino scientifica. Ho dovuto discutere ripetutamente questa affermazione con i miei colleghi nazionali e stranieri. E nessuno di loro capisce da dove provenga una cifra del genere. Qualsiasi cellula vive e "lavora" contemporaneamente. In ciascun neurone si verificano continuamente processi metabolici, le proteine ​​vengono sintetizzate, gli impulsi nervosi vengono generati e trasmessi. Lasciando quindi l'ipotesi dei neuroni "a riposo", passiamo a una delle proprietà del sistema nervoso, cioè alla 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 fino alla morte di circa il 90% dei neuroni nel cervello, i sintomi clinici della malattia (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 preservare l'intelletto fino alla 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 formano nuovi neuroni nel cervello dei mammiferi adulti?". Il suo autore, il professor Joseph Altman della Purdue University (USA), ha utilizzato una corrente elettrica per distruggere una delle strutture cerebrali di un ratto (il corpo genicolato laterale) e vi ha introdotto una sostanza radioattiva, penetrando nelle cellule appena emergenti. Pochi mesi dopo, lo scienziato scoprì nuovi neuroni radioattivi nel talamo (sezione del prosencefalo) e nella 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, a quel tempo, negli anni '60, il suo lavoro suscitò solo scetticismo tra i neuroscienziati e il loro sviluppo non seguì.

E solo vent'anni dopo, la neurogenesi fu nuovamente "scoperta", ma già nel cervello degli uccelli. Molti ricercatori di uccelli canori hanno prestato attenzione al fatto 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 una parte speciale del cervello, e hanno scoperto che alla fine della stagione degli amori (nei canarini avviene in agosto e gennaio), una parte significativa del centro vocale i neuroni sono morti, probabilmente a causa dell'eccessivo carico funzionale. . A metà degli anni '80, il professor Fernando Notteboom della Rockefeller University (USA) riuscì a dimostrare che nei canarini maschi adulti il ​​processo di neurogenesi avviene costantemente nel centro vocale, ma il numero di neuroni formati 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" delle canzoni del canarino maschio viene regolarmente aggiornata.

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 le cellule staminali neuronali della 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 dalle cellule staminali adulte e nei vertebrati inferiori. Tuttavia, ci sono voluti quasi quindici anni per dimostrare che un processo simile avviene nel sistema nervoso dei mammiferi.

Gli sviluppi 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 regioni 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 degenerazione 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 neuronali staminali viaggiano molto (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 dell'elaborazione primaria di vari odori, compreso il riconoscimento dei feromoni, sostanze simili nella composizione chimica agli ormoni sessuali. Il comportamento sessuale nei roditori è regolato 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 trasportano il carico funzionale principale. Pertanto, le cellule nervose in esse contenute spesso muoiono, il che significa che devono essere aggiornate.

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, frequentavano l'educazione fisica, cercavano vie d'uscita dai labirinti. Si è scoperto che nei topi "urbani" i nuovi neuroni si formavano in numero molto maggiore rispetto ai loro parenti passivi, impantanati nella vita di routine in un vivaio.

Le cellule staminali possono essere prelevate dal cervello e trapiantate in un’altra parte del sistema nervoso, dove si trasformeranno 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 del 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, subentra la cecità.) Le cellule staminali cerebrali trapiantate si sono trasformate in neuroni retinali , i loro processi hanno raggiunto il nervo ottico e il ratto ha riacquistato la vista! Inoltre, quando le cellule staminali cerebrali sono state trapiantate in un occhio intatto, 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. Per fare questo, i ricercatori guidati dal professor Gage hanno recentemente svolto un lavoro sensazionale. In una delle cliniche oncologiche americane, un gruppo di pazienti con tumori maligni incurabili ha assunto il farmaco chemioterapico bromodiossiuridina. Questa sostanza ha una 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 patoanatomico ha dimostrato che i neuroni contenenti bromodiossiuridina si trovano in quasi tutte le parti del cervello, compresa la corteccia cerebrale. Quindi questi neuroni erano nuove cellule nate dalla divisione delle cellule staminali. La scoperta ha confermato inequivocabilmente che il processo di neurogenesi avviene anche negli adulti. Ma se nei roditori la neurogenesi avviene solo nell'ippocampo, negli esseri umani può probabilmente catturare aree più grandi del cervello, inclusa la corteccia cerebrale. Studi 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 euforia nel mondo scientifico. Tuttavia, la pubblicazione dell’ottobre 2003 sulla rivista Nature ha fatto molto per calmare gli animi entusiasti. 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 binucleari. Quindi il "vecchio" nucleo del neurone viene distrutto e viene sostituito dal "nuovo" nucleo della cellula staminale del sangue. Nel corpo dei ratti, le cellule staminali del sangue si fondono per lo più con cellule cerebellari giganti - cellule di Purkinje, anche se ciò accade abbastanza raramente: nell'intero cervelletto si possono trovare solo poche cellule fuse. Una fusione più intensa dei neuroni avviene nel fegato e nel muscolo cardiaco. Non è ancora chiaro quale sia il significato fisiologico di ciò. Una delle 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 trattare 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 neuronali, che sia nell’embrione che nell’adulto si trovano attorno ai ventricoli del cervello. Il secondo approccio è l’utilizzo di cellule staminali embrionali. Queste cellule si trovano nella massa cellulare interna in una fase iniziale della formazione dell'embrione. Sono in grado di 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.

Alcuni ospedali negli Stati Uniti hanno già creato “biblioteche” di cellule staminali neuronali derivate dal tessuto fetale e le stanno trapiantando 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 riproduzione incontrollata delle cellule staminali nel 30-40% dei casi porta alla formazione di tumori maligni. Finora non è stato trovato alcun approccio per prevenire questo effetto collaterale. Ma nonostante ciò, il trapianto di cellule staminali sarà senza dubbio uno degli approcci principali nel trattamento di malattie neurodegenerative come l'Alzheimer e il morbo di Parkinson, che sono diventate la piaga dei paesi sviluppati.

"Scienza e Vita" sulle cellule staminali:

Belokoneva O., Ph.D. chimico. Scienze. Divieto per le cellule nervose. - 2001, n. 8.

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Smirnov V., acad. RAMS, membro corrispondente. CORSO. La terapia riparativa del futuro. - 2001, n. 8.