Ang mga neuron ng utak ay naibalik o hindi. Gumagaling ba ang nervous system? Bakit namamatay ang mga nerve cells

nerve cells sa utak mula noong 1928 sila ay binansagan ng isang Espanyol na neurohistologist Santiago Ramon I Halem: mga selula ng nerbiyos ay hindi naibalik. Sa unang kalahati ng ika-20 siglo, lohikal na makarating sa konklusyon na ito, dahil sa oras na iyon alam lamang ng mga siyentipiko na ang utak ay bumababa sa dami sa panahon ng buhay, at ang mga neuron ay hindi maaaring hatiin. Ngunit ang agham ay hindi tumitigil, at mula noon maraming mga pagtuklas ang ginawa sa larangan ng neuroscience. Ito ay lumiliko na ang pagkamatay ng mga selula ng nerbiyos sa utak ay pare-pareho at natural na proseso tulad ng kanilang update: sa iba't ibang lugar nervous tissue ang pagbawi ay nangyayari sa rate na 15 hanggang 100% bawat taon. Batay sa data na umiiral ngayon, ligtas na masasabi ng mga siyentipiko: ang mga selula ng nerbiyos ay muling buuin at ito ay isang siyentipikong napatunayang katotohanan. Susubukan naming maunawaan ang katotohanan ng paghatol na ito sa mga pahina ng aming electronic journal.

Ang mga selula ng nerbiyos sa utak ay hindi muling nabuo: ang unang pagtanggi

nerve cells sa utak naging hostage ng siyentipikong awtoridad. Ngayon, ang pahayag ng Espanyol na siyentipiko, na naging pakpak na, ay itinuturing ng maraming tao mula pagkabata bilang katotohanan. At lahat bakit? pagiging Nobel laureate 1906, Santiago Ramon I Halem nagkaroon ng malaking paggalang sa kanyang mga kapanahon. Samakatuwid, ang kanyang palagay tungkol sa hindi pagpapanumbalik ng mga selula ng nerbiyos sa mahabang panahon walang nangahas na pabulaanan. At sa pagtatapos lamang ng huling siglo (sa pamamagitan lamang ng 1999) mga empleyado Kagawaran ng Sikolohiya, Princeton University Elizabeth Gould At Charles Gross pinatunayan ng eksperimento na ang mature na utak ay maaaring gumawa ng mga bagong neuron sa dami ng ilang libo sa isang araw, at ang prosesong ito, na tinatawag na neurogenesis, ay nangyayari sa buong buhay. Ang mga resulta ng pananaliksik ay nai-publish sa kagalang-galang na journal Agham».

designua / bigstock.com

Neurobiology - pag-unlad sa 100 taon

Ang mga siyentipiko ay nagsagawa ng mga eksperimento sa mga unggoy - genetically na katulad sa mga ninuno ng tao. Upang makita ang mga bagong nerve cell sa utak, ipinakilala nina Gould at Gross ang isang espesyal na substansiya na tinatawag na BrdU sa mga primata. Tandaan na ang label na ito ay eksklusibong kasama sa DNA ng mga selulang iyon na aktibong naghahati. Pagkatapos ng iniksyon, sa magkaibang panahon(mula 2 oras hanggang 7 araw), sinubukan ng mga mananaliksik ang cerebral cortex ng mga paksa.

Ang execution ng cognitive functions ay nagiging sanhi ng paghati ng mga neuron

Ang mga bagong cell na may DNA na naglalaman ng BrdU ay natagpuan sa tatlong magkakaibang bahagi ng utak ng apat na nasubok: sa prefrontal, temporal at posterior parietal na rehiyon. Ito ay kilala na ang lahat ng mga lugar na ito ay may pananagutan para sa mga pag-andar ng nagbibigay-malay, iyon ay, pagpaplano, pagpapatupad panandaliang memorya, pagkilala sa mga bagay at mukha, at spatial na oryentasyon. Interestingly, wala bagong cell ay hindi nabuo sa striatal cortex, na responsable para sa pinakauna, mas primitive, mga operasyon na nauugnay sa visual na pagsusuri. Kaugnay nito, ipinalagay nina Gould at Gross na ang mga bagong cell ay maaaring mahalaga para sa pag-aaral at memorya, bilang blangko na "mga sheet ng papel" kung saan nakasulat ang mga bagong impormasyon at mga bagong kasanayan.

Ngunit hindi lang iyon

Ang mga obserbasyon ng "mga bagong dating" ay nagpakita na mayroon silang mahabang proseso - mga axon, pati na rin ang kakayahang makilala ang ilang mga protina na partikular sa neuron. Dahil dito, napagpasyahan ng mga siyentipiko na ang mga bagong nabuo na mga selula ay may lahat ng mga katangian ng mga neuron.

designua / bigstock.com

Ang neurogenesis ay umiiral. Ang mga huling resulta ng pag-aaral ni Gould at Gross

Tulad ng ipinaliwanag nina Gould at Gross, ang mga bagong selula ay nagsimulang dumami sa isang lugar ng utak na tinatawag na subventricular zone (svz), at mula roon ay lumipat sila sa cortex - sa kanilang mga lugar ng permanenteng paninirahan, kung saan sila ay tumanda hanggang sa pagtanda.

Napag-alaman na ng ibang mga siyentipiko na ang svz ay pinagmumulan ng neuronal stem cell, - mga cell na maaaring magbigay ng buhay sa anumang espesyal na cell ng nervous system

Ang mga resulta ng pananaliksik ni Gould at Gross ay nagpapahiwatig na mayroong neurogenesis, at ito ay gumaganap ng isang napakahalagang papel. mahalagang papel sa pagpapatupad ng mas mataas aktibidad ng nerbiyos utak.

Gage at Erickson: lumilitaw ang mga cell nerve ng utak sa hippocampus

Pananaliksik ni Fred Gage ng Salkov Institute biyolohikal na pananaliksik(California) at Peter Erickson mula sa Sahlgren University (Sweden) kinumpirma ang posibilidad ng paglitaw ng mga bagong nerve cell sa hippocampus ng adult primates, kabilang ang mga tao.

Ang hippocampus ay bahagi ng limbic system ng utak. Nakikilahok sa mga mekanismo ng pagbuo ng mga emosyon, pagsasama-sama ng memorya (iyon ay, ang paglipat ng panandaliang memorya sa pangmatagalang)

Inalis ng mga siyentipiko ang hippocampal tissue mula sa limang pasyente na namatay sa cancer. Sa isang pagkakataon, ang mga pasyenteng ito ay naturukan ng BrdU upang maghanap ng mga selula ng kanser. Natagpuan nina Gage at Erickson ang lahat ng mga patay malaking bilang ng mga neuron na may label na BrdU sa hippocampal tissue. Mahalaga na ang edad ng mga taong ito bago mamatay ay nasa hanay na 57-72 taon. Ito ay nagpapatunay hindi lamang na ang mga nerve cell ay naibalik, ngunit din na sila ay nabuo sa hippocampus sa buong buhay ng isang tao.

Ang mga autoimmune leukocytes ay nag-aayos ng mga selula ng nerbiyos. Pananaliksik ng mga siyentipikong Israeli

Sa pamamagitan ng 2006, nagkaroon ng maraming katibayan na ang mga selula ng nerbiyos ay nagbabagong-buhay. Ngunit walang sinuman, maliban sa mga siyentipiko ng Israel, ang nagtanong noon: paano nalalaman ng utak na oras na upang simulan ang proseso ng pagbabagong-buhay?

Nalilito sa tanong na ito, ang mga mananaliksik ay dumaan sa lahat ng mga uri ng mga selula na dati nang natagpuan sa ulo ng mga tao. Ang pag-aaral ng isa sa mga subspecies ng leukocytes, T-lymphocytes, ay naging matagumpay. Iminungkahi ng mga eksperto na ang mga autoimmune leukocytes na ito, na batay sa mga tugon ng immune na nakadirekta laban sa kanilang sariling mga organo o tisyu, ay nakikibahagi hindi sa pagkasira, ngunit sa pagpapanumbalik ng nervous tissue.

Ang mga siyentipiko ay gumawa ng isang palagay batay sa katotohanan na sa kaso ng pinsala sa nervous tissue, ang mga autoimmune T-lymphocytes ay tumutulong sa kanilang sariling mga leukocytes - mga residente ng utak. Sabay silang sirain nakakapinsalang sangkap nabuo sa mga nasirang lugar.

Tama ba ang teorya?

Upang subukan ang teorya, ang isang grupo na pinamumunuan ni Propesor Schwartz ay nagsagawa ng tatlong serye ng mga eksperimento sa mga daga. Ang mga hayop ay inilagay sa isang kapaligiran na nagpapasigla sa kanilang mental at pisikal na aktibidad. Para sa objectivity ng mga resulta, tatlong uri ng hayop ang ginamit.

Sa malusog na mga daga, sa panahon ng mga eksperimento, ang pagtaas ng pagbuo ng mga selula ng nerbiyos ay nagsimula sa hippocampus, ang lugar ng utak na responsable para sa memorya (muling pinatutunayan nito ang katumpakan ng mga pag-aaral nina Gage at Erickson). Pagkatapos ay inulit ng mga siyentipiko ang eksperimento, sa mga daga lamang na dumaranas ng matinding leukopenia, isang kakulangan ng mga puting selula ng dugo (kabilang ang T-lymphocytes) sa dugo. Sa katulad na mga kondisyon, nakabuo sila ng mas kaunting mga bagong selula ng nerbiyos. Ang ikatlong eksperimento ay isinagawa sa mga daga na mayroong lahat ng mahahalagang leukocytes, maliban sa T-lymphocytes. At nakuha namin ang resulta na kapareho ng ikalawang bahagi ng mga eksperimento.

Ang pinababang pagbuo ng mga selula ng nerbiyos ay nakumpirma na ang T-lymphocytes ay mahahalagang salik sa neurogenesis. Bukod dito, ito ay T-lymphocytes, autoimmune "cell killers", na nag-ambag sa pagbuo ng mga bagong neuron. Sila ang nagbigay ng pangunahing utos na ibalik ang mga selula ng nerbiyos. Upang kumpirmahin ang kanilang konklusyon, ang mga siyentipiko ay nag-inject ng T-lymphocytes sa mga daga na may leukopenia. At ang proseso ng pagbuo ng mga selula ng utak ay pinabilis.

Nagpapanumbalik ng 700 neuron bawat araw. Pananaliksik ng mga siyentipikong Swedish

Ang bilis ng pagpapanumbalik ng mga nerve cell ay sinusukat ng mga Swedish scientist mula sa Karolinska Institute. Lumalabas na maaari itong umabot sa 700 bagong neuron bawat araw.

Ang mga siyentipiko ay dumating sa konklusyong ito bilang isang resulta ng mahabang pag-aaral. Ang mga espesyalista ay interesado sa sitwasyon na naganap noong 50s ng huling siglo. Sa oras na ito, isinagawa ang mga pagsubok na nuklear sa lupa. Pagkatapos ay lubos nilang napinsala hindi lamang ang kapaligiran sa pamamagitan ng pagpapakawala ng isang radioactive isotope - carbon-14 sa kapaligiran, ngunit nagdulot din ng pinsala sa kalusugan ng tao.

Pinag-aralan ng mga mananaliksik ang mga nerve cell ng mga taong nakakuha ng pagsubok. Tulad ng nangyari, hinihigop nila ang isotope sa isang pagtaas ng konsentrasyon, at ito ay permanenteng isinama sa mga chain ng DNA. Ginawang posible ng Carbon-14 na matukoy ang edad ng mga selula. Ito ay lumabas na ang mga selula ng nerbiyos ay lumitaw sa iba't ibang oras. At nangangahulugan ito na sa buong buhay, kasama ang mga luma, ang mga bago ay ipinanganak.

At ang pagtanda ay maaaring maging isang kagalakan

Sa kamakailang World Congress of Psychiatrist sa St. Petersburg, tiniyak ng sikat na German neuroscientist na Propesor ng University of Göttingen Harold Hüter:

"Ang nerbiyos na tisyu ay nagbabago sa anumang edad. Sa edad na 20, ang proseso ay masinsinang, at sa 70, ito ay mabagal. Pero darating na."

Binanggit ng siyentipiko bilang isang halimbawa ang mga obserbasyon ng mga kasamahan sa Canada ng mga matatandang madre. Ang mga eksperto ay nanonood ng mga kababaihan sa loob ng 100 taon o higit pa. Ang mga pag-aaral ng magnetic resonance imaging ng kanilang mga utak ay nagpakita na ang lahat ay nasa ayos, at walang mga pagpapakita ng senile dementia.

Ayon sa propesor ng Aleman, ang lahat ay tungkol sa paraan ng pamumuhay at pag-iisip ng mga babaeng ito, na patuloy na nag-aaral at nagtuturo ng isang bagay. Ang mga madre ay likas na mahinhin at may matatag na mga ideya tungkol sa istruktura ng mundo. Aktibo sila posisyon sa buhay at manalangin, umaasa na baguhin ang mga tao para sa mas mahusay. Gayunpaman, ayon kay Harold Hueter, sinumang nag-aalaga sa kanyang sarili ay maaaring makamit ang gayong mga resulta.

Kaya, ang mga resulta ng pananaliksik na ito, na nagpapahiwatig na ang mga selula ng nerbiyos ay nagpapagaling pa, ay nakakatulong upang maalis hindi lamang katutubong alamat. Nagbukas sila ng mga bagong paraan upang gamutin ang mga sakit ng nervous system tulad ng Parkinson's disease, Alzheimer's disease, Huntington's disease.

Ito ay kilala na ang mga sakit na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga selula ng nerbiyos ay maaaring mamatay o mawala ang kanilang pag-andar. Ang sakit ay nagsisimula sa pag-unlad kapag ang neuronal loss ay umabot kritikal na antas. Marahil sa tulong mga natuklasang siyentipiko sa larangan ng neuroscience, makakahanap ang mga siyentipiko ng mga paraan upang maimpluwensyahan ang neurogenesis. Nangangahulugan ito na posibleng matulungan ang mga taong dumaranas ng mga sakit na "nerbiyos" sa pamamagitan ng artipisyal na pag-activate ng produksyon ng mga bagong neuron sa ilang bahagi ng utak.

Kung makakita ka ng error, mangyaring i-highlight ang isang piraso ng teksto at i-click Ctrl+Enter.

Ang nervous system ay binubuo ng mga nerve cells na konektado sa isang network. Ang aktibidad ng motor, pag-iisip at pisyolohiya ay ganap na napapailalim sa mga signal na ipinadala sa pamamagitan ng mga sanga ng sistema ng nerbiyos. Ang lahat ng mga cell ay mayroon karaniwang pangalan- neuron - at naiiba lamang sa functional na layunin sa katawan ng tao.

Bakit hindi nagre-regenerate ang mga neuron

Pinagtatalunan pa rin ng mga physiological scientist kung posible bang ibalik ang mga nerve cells. Nagkaroon ng kontrobersya dahil sa natuklasan ng mga siyentipiko ang kawalan ng kakayahan ng neuron na magparami. Dahil ang lahat ng mga cell ay dumarami sa pamamagitan ng paghahati, nakakagawa sila ng mga bagong tisyu sa mga organo.

Ngunit ang mga neuron, ayon sa isang malaking grupo ng mga biologist, ay ibinibigay sa isang tao minsan at habang-buhay, kahit na may "malaking margin". Sa paglipas ng mga taon, unti-unti silang namamatay, at mahahalagang katangian utak sa kadahilanang ito ay maaaring mawala.

Ang pagkamatay ng neuronal ay sanhi ng stress, sakit, at pinsala. Ang alkoholismo at paninigarilyo ay sumisira din sa mga selula ng nerbiyos, na nag-aalis sa isang tao ng mahaba at mabungang buhay. Ang kawalan ng kakayahan ng natitirang mga neuron na dumami sa pamamagitan ng dibisyon ay humantong sa paglitaw ng popular na expression.

Alternatibong pananaw

Sa huling 10 taon, aktibong pinag-aaralan ng mga biologist ang utak. Ang mga siyentipiko ay nahaharap sa maraming mga gawain, nagsasagawa sila ng mga pang-agham na eksperimento at naglalagay ng mga bagong hypotheses.

Ang isang grupo ng mga physiologist ay hindi sumasang-ayon sa opinyon na itinatag ng karamihan ng mga konserbatibo. At sa press paminsan-minsan ay may mga ulat na ang mito tungkol sa imposibilidad ng pagpapanumbalik ng nervous tissue ay naalis na.

Sa isa sa mga eksperimento sa laboratoryo na may mga nasirang bahagi ng utak, posible na maibalik ang ilan sa mga neuron. Nagmula sila sa mga stem cell ng nervous tissue na nakaimbak sa mga stock.

Ang proseso ng pagbuo ng mga bagong neuron ay tinatawag na neurogenesis. Tanging mga young adult na hayop lamang ang may kakayahan nito. Kasunod nito, ang mga naturang zone ay natagpuan sa mga tao. Ang ilang bahagi lamang ng utak ay napapailalim sa pagpapanumbalik, halimbawa, ang mga departamentong responsable para sa memorya at pag-aaral.

Ang mga kakayahan ng utak ay maaaring mabuo at mapanatili sa isang aktibong estado sa loob ng mahabang panahon. Ito ay pinadali ng asimilasyon ng kaalamang intelektwal at pisikal na Aktibidad. malusog na imahe ang buhay ay nagbibigay din ng pagkakataon sa isang tao na matugunan ang katandaan sa kanyang tamang pag-iisip at malinaw na memorya.

Ang matinding stress ay dapat, sa kabaligtaran, ay iwasan. Ang kabaitan at kalmado ay isang napatunayang recipe para sa isang aktibo at mahabang buhay. Ang hinaharap ay magpapakita kung ang utak ay ganap na makakabawi at kung ito ay makatotohanang pahabain ang buhay ng tao sa loob ng mga dekada salamat sa neurogenesis.

Alam ng lahat ito popular na ekspresyon bilang "ang mga selula ng nerbiyos ay hindi nagbabagong-buhay". Mula sa pagkabata, ganap na nakikita ito ng lahat ng tao bilang isang hindi mapag-aalinlanganang katotohanan. Ngunit sa katunayan, ang umiiral na axiom na ito ay hindi hihigit sa isang simpleng alamat, dahil ang mga bagong siyentipikong data bilang isang resulta ng mga pag-aaral na isinagawa ay ganap na pinabulaanan ito.

Mga eksperimento sa hayop

Araw-araw, maraming nerve cells ang namamatay sa katawan ng tao. At sa isang taon, ang utak ng tao ay maaaring mawalan ng hanggang isang porsyento o higit pa sa kanilang kabuuang bilang, at ang prosesong ito ay nakaprograma mismo ng kalikasan. Samakatuwid, kung ang mga nerve cell ay naibalik o hindi ay isang katanungan na nag-aalala sa marami.

Kung nagsasagawa ka ng isang eksperimento sa mas mababang mga hayop, halimbawa, sa mga roundworm, kung gayon wala silang anumang pagkamatay ng mga selula ng nerbiyos. Ang isa pang uri ng uod, ang roundworm, ay may isang daan at animnapu't dalawang neuron sa kapanganakan, at namatay na may parehong bilang. Ang isang katulad na larawan ay matatagpuan sa maraming iba pang mga bulate, mollusk at mga insekto. Mula dito maaari nating tapusin na ang mga selula ng nerbiyos ay naibalik.

Ang bilang at pag-aayos ng mga nerve cell sa mas mababang mga hayop na ito ay matatag na tinutukoy ng genetically. Kasabay nito, ang mga indibidwal na may abnormal na sistema ng nerbiyos ay madalas na hindi nakaligtas, ngunit ang malinaw na mga paghihigpit sa istraktura ng sistema ng nerbiyos ay hindi pinapayagan ang mga hayop na matuto at baguhin ang kanilang nakagawiang pag-uugali.

Ang hindi maiiwasang pagkamatay ng mga neuron, o bakit ang mga nerve cell ay hindi naibalik?

Ang organismo ng tao, kung ihahambing sa mas mababang mga hayop, ay ipinanganak na may malaking pamamayani ng mga neuron. Ang katotohanang ito ay na-program mula pa sa simula, dahil ang kalikasan ay naglalagay ng malaking potensyal sa utak ng tao. Lahat ng nerve cells sa utak nang random bumuo ng isang malaking bilang ng mga koneksyon, gayunpaman, tanging ang mga ginagamit sa pagsasanay ay nakalakip.

Nakabawi ba ang mga nerve cell - napaka aktwal na tanong sa lahat ng oras. Ang mga neuron ay bumubuo ng isang fulcrum o koneksyon sa natitirang bahagi ng mga selula. Pagkatapos ang katawan ay gumagawa ng isang solidong pagpili: ang mga neuron na hindi bumubuo ng sapat na bilang ng mga koneksyon ay pinapatay. Ang kanilang numero ay isang tagapagpahiwatig ng antas ng aktibidad ng mga neuron. Sa kaso kapag wala sila, ang neuron ay hindi nakikibahagi sa proseso ng pagproseso ng impormasyon.

Ang mga nerve cell na naroroon sa katawan ay medyo mahal sa mga tuntunin ng oxygen at nutrients (kumpara sa karamihan ng iba pang mga cell). Bilang karagdagan, gumagamit sila ng maraming enerhiya kahit na ang isang tao ay nagpapahinga. Iyon ang dahilan kung bakit ang katawan ng tao ay nag-aalis ng mga libreng hindi gumaganang mga selula, at ang mga selula ng nerbiyos ay naibalik.

Ang intensity ng pagkamatay ng neuron sa mga bata

Karamihan sa mga neuron (pitumpung porsyento) na inilatag sa embryogenesis ay namamatay bago pa man ipanganak ang sanggol. At ang katotohanang ito ay itinuturing na ganap na normal, dahil ito ay nasa ito pagkabata antas ng kakayahan sa

Ang pag-aaral ay dapat na i-maximize, kaya ang utak ay dapat magkaroon ng pinakamahalagang reserba. Ang mga ito, sa turn, ay unti-unting nabawasan sa proseso ng pag-aaral, at, nang naaayon, ang pagkarga sa buong organismo sa kabuuan ay nabawasan.

Sa madaling salita, ang labis na bilang ng mga nerve cell ay isang kinakailangang kondisyon para sa pag-aaral at pagkakaiba-iba. mga pagpipilian mga proseso ng pag-unlad ng tao (kanyang sariling katangian).

Ang plasticity ay nakasalalay sa katotohanan na maraming mga pag-andar ng mga patay na selula ng nerbiyos ang nahuhulog sa natitirang mga buhay, na nagpapataas ng kanilang laki at bumubuo ng mga bagong koneksyon, habang binabayaran. nawalang mga tampok. Kawili-wiling katotohanan, ngunit pinapalitan ng isang buhay na nerve cell ang siyam na patay.

Halaga ng edad

Sa pagtanda, ang pagkamatay ng cell ay hindi nagpapatuloy nang napakabilis. Pero kapag hindi load ang utak bagong impormasyon, pagkatapos ay hinahasa nito ang mga lumang kasalukuyang kasanayan at binabawasan ang bilang ng mga nerve cell na kinakailangan para sa kanilang pagpapatupad. Kaya, ang mga cell ay bababa, at ang kanilang mga koneksyon sa iba pang mga cell ay tataas, na kung saan ay isang ganap na normal na proseso. Samakatuwid, ang tanong kung bakit hindi naibalik ang mga selula ng nerbiyos ay mawawala sa kanyang sarili.

Ang mga matatandang tao ay may makabuluhang mas kaunting mga neuron sa kanilang utak kaysa, sabihin nating, mga sanggol o kabataan. Kasabay nito, maaari silang mag-isip nang mas mabilis at higit pa. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa arkitektura na binuo sa panahon ng pagsasanay mayroong isang mahusay na koneksyon sa pagitan ng mga neuron.

Sa katandaan, halimbawa, kung walang pag-aaral, nagsisimula ang utak ng tao at ang buong katawan espesyal na programa coagulation, sa madaling salita, ang proseso ng pagtanda na humahantong sa kamatayan. Kasabay nito, mas mababa ang antas ng demand sa iba't ibang sistema katawan o pisikal at intelektwal na stress, gayundin kung may paggalaw at komunikasyon sa ibang tao, mas mabilis ang proseso. Iyon ang dahilan kung bakit kinakailangan na patuloy na matuto ng bagong impormasyon.

Ang mga selula ng nerbiyos ay may kakayahang muling buuin

Ngayon ay itinatag ng agham na ang mga selula ng nerbiyos ay naibalik at nabuo nang sabay-sabay sa tatlong lugar ng katawan ng tao. Hindi sila lumitaw sa proseso ng paghahati (kumpara sa iba pang mga organo at tisyu), ngunit lumilitaw sa panahon ng neurogenesis.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay pinaka-aktibo sa panahon ng pag-unlad ng pangsanggol. Ito ay nagmula sa dibisyon ng mga naunang neuron (mga stem cell), na kasunod ay sumasailalim sa paglipat, pagkita ng kaibhan at, bilang isang resulta, ay bumubuo ng isang ganap na gumaganang neuron. Samakatuwid, sa tanong kung ang mga nerve cell ay naibalik o hindi, ang sagot ay oo.

Ang konsepto ng isang neuron

Ang neuron ay isang espesyal na cell na may sariling proseso. Mayroon silang mahaba at maikling sukat. Ang una ay tinatawag na "axons", at ang pangalawa, mas branched, ay tinatawag na "dendrites". Ang anumang mga neuron ay pumukaw sa henerasyon ng mga nerve impulses at ipinadala ang mga ito sa mga kalapit na selula.

Ang average na diameters ng mga katawan ng mga neuron ay humigit-kumulang isang daan ng isang milimetro, at kabuuang bilang Mayroong humigit-kumulang 100 bilyong gayong mga selula sa utak ng tao. Bukod dito, kung ang lahat ng mga katawan ng mga neuron ng utak na naroroon sa katawan ay binuo sa isang tuloy-tuloy na linya, ang haba nito ay magiging katumbas ng isang libong kilometro. Ang mga selula ng nerbiyos ay naibalik o hindi - isang katanungan ng pag-aalala sa maraming mga siyentipiko.

Ang mga neuron ng tao ay naiiba sa bawat isa sa kanilang laki, ang antas ng pagsasanga ng mga dendrite na naroroon, at ang haba ng mga axon. Ang pinakamahabang axon ay may sukat na isang metro. Sila ang mga axon ng malalaking pyramidal cells sa cortex. hemispheres. Direkta silang umaabot sa mga neuron na matatagpuan sa mas mababang mga seksyon spinal cord, na kumokontrol sa lahat ng aktibidad ng motor ng puno ng kahoy at mga kalamnan ng mga limbs.

Medyo kasaysayan

Sa kauna-unahang pagkakataon, narinig noong 1962 ang balita tungkol sa pagkakaroon ng mga bagong nerve cells sa isang adult mammalian organism. Gayunpaman, sa oras na iyon, ang mga resulta ng eksperimento ni Joseph Altman, na inilathala sa journal Science, ay hindi masyadong sineseryoso ng mga tao, kaya ang neurogenesis ay hindi nakilala sa oras na iyon. Nangyari ito halos dalawampung taon na ang lumipas.

Mula noong panahong iyon, ang direktang katibayan na ang mga nerve cell ay muling nabuo ay natagpuan sa mga ibon, amphibian, rodent, at iba pang mga hayop. Nang maglaon noong 1998, naipakita ng mga siyentipiko ang paglitaw ng mga bagong neuron sa mga tao, na pinatunayan ang direktang pagkakaroon ng neurogenesis sa utak.

Ngayon, ang pag-aaral ng naturang konsepto bilang neurogenesis ay isa sa mga pangunahing lugar ng neuroscience. Maraming mga siyentipiko ang nakakita ng malaking potensyal dito upang gamutin ang mga degenerative na sakit ng nervous system (Alzheimer's at Parkinson's). Bilang karagdagan, maraming mga espesyalista ang talagang nag-aalala tungkol sa tanong kung paano naibalik ang mga selula ng nerbiyos.

Ang paglipat ng mga stem cell sa katawan

Ito ay itinatag na sa mga mammal, pati na rin sa mas mababang mga vertebrates at ibon, ang mga stem cell ay matatagpuan malapit sa mga lateral ventricles ng utak. Ang kanilang pagbabago sa mga neuron ay medyo malakas. Kaya, halimbawa, sa mga daga sa isang buwan, mula sa mga stem cell na mayroon sila sa kanilang utak, humigit-kumulang dalawang daan at limampung libong neuron ang nakuha. Ang antas ng pag-asa sa buhay ng naturang mga neuron ay medyo mataas at humigit-kumulang isang daan at labindalawang araw.

Bilang karagdagan, napatunayan hindi lamang na ang pagpapanumbalik ng mga selula ng nerbiyos ay lubos na totoo, kundi pati na rin na ang mga stem cell ay maaaring lumipat. Sa karaniwan, sakop nila ang isang landas na katumbas ng dalawang sentimetro. At sa kaso kapag sila ay nasa olfactory bulb, sila ay muling nagkatawang-tao doon sa mga neuron.

Ang paggalaw ng mga neuron

Ang mga stem cell ay maaaring alisin sa utak at ilagay sa isang ganap na naiibang lugar sa sistema ng nerbiyos, kung saan sila ay nagiging mga neuron.

Kamakailan lamang, ang mga espesyal na pag-aaral ay isinagawa na nagpakita na ang mga bagong nerve cell sa utak ng isang may sapat na gulang ay maaaring lumitaw hindi lamang mula sa mga neuronal na selula, ngunit mula sa mga stem compound sa dugo. Ngunit ang gayong mga selula ay hindi maaaring maging mga neuron, maaari lamang silang magsama sa kanila, habang bumubuo ng iba pang mga sangkap na binuclear. Pagkatapos nito, ang lumang nuclei ng mga neuron ay nawasak at pinalitan ng mga bago.

Kawalan ng kakayahan ng mga nerve cell na mamatay mula sa stress

Kapag mayroong anumang stress sa buhay ng isang tao, maaaring hindi mamatay ang mga cell mula sa labis na stress. Sa pangkalahatan, wala silang kakayahang mamatay mula sa anuman

labis na karga. Maaaring pabagalin lamang ng mga neuron ang kanilang agarang aktibidad at pahinga. Samakatuwid, ang pagpapanumbalik ng mga selula ng nerbiyos ng utak ay posible pa rin.

Ang mga selula ng nerbiyos ay namamatay mula sa pagbuo ng kakulangan ng iba't ibang mga sustansya at bitamina, gayundin dahil sa isang paglabag sa proseso ng suplay ng dugo sa mga tisyu. Bilang isang patakaran, nagreresulta sila sa pagkalasing at hypoxia ng katawan dahil sa mga produktong basura, at dahil din sa paggamit ng iba't ibang mga gamot, matapang na inumin(kape at tsaa), paninigarilyo, pag-inom ng droga at alak, gayundin sa makabuluhang pisikal na pagsusumikap at nakalipas na mga nakakahawang sakit.

Paano ibalik ang mga selula ng nerbiyos? Ito ay napaka-simple. Upang gawin ito, ito ay sapat na upang mag-aral sa lahat ng oras at patuloy at bumuo ng higit na tiwala sa sarili, pagkuha matibay na ugnayan emosyon sa lahat ng mahal sa buhay.

Doktor Siyensya Medikal V. GRINEVICH.

Ang may pakpak na expression na "Nerve cells ay hindi bumabawi" ay nakikita ng lahat mula pagkabata bilang isang hindi mapag-aalinlanganang katotohanan. Gayunpaman, ang axiom na ito ay hindi hihigit sa isang gawa-gawa, at pinabulaanan ito ng bagong siyentipikong data.

Schematic na representasyon ng isang nerve cell, o neuron, na binubuo ng isang katawan na may nucleus, isang axon, at ilang dendrite.

Ang mga neuron ay naiiba sa bawat isa sa laki, sumasanga ng mga dendrite, at haba ng mga axon.

Ang konsepto ng "glia" ay kinabibilangan ng lahat ng mga selula ng nervous tissue na hindi mga neuron.

Ang mga neuron ay genetically programmed upang lumipat sa isa o ibang bahagi ng nervous system, kung saan, sa tulong ng mga proseso, nagtatatag sila ng mga koneksyon sa iba pang mga nerve cell.

Ang mga patay na selula ng nerbiyos ay sinisira ng mga macrophage na pumapasok sa nervous system mula sa dugo.

Mga yugto ng pagbuo ng neural tube sa embryo ng tao.

Ang kalikasan ay naglalagay sa pagbuo ng utak ng isang napakataas na margin ng kaligtasan: sa panahon ng embryogenesis, isang malaking labis na mga neuron ang nabuo. Halos 70% sa kanila ay namamatay bago ipanganak ang isang bata. Ang utak ng tao ay patuloy na nawawalan ng mga neuron pagkatapos ng kapanganakan, sa buong buhay. Ang nasabing cell death ay genetically programmed. Siyempre, hindi lamang mga neuron ang namamatay, kundi pati na rin ang iba pang mga selula ng katawan. Tanging ang lahat ng iba pang mga tisyu ay may mataas na regenerative na kapasidad, iyon ay, ang kanilang mga selula ay nahahati, pinapalitan ang mga patay. Ang proseso ng pagbabagong-buhay ay pinaka-aktibo sa mga epithelial cells at hematopoietic na organo(pula Utak ng buto). Ngunit may mga selula kung saan ang mga gene na responsable para sa pagpaparami sa pamamagitan ng paghahati ay naharang. Bilang karagdagan sa mga neuron, ang mga selulang ito ay kinabibilangan ng mga selula ng kalamnan sa puso. Paano pinamamahalaan ng mga tao na panatilihin ang kanilang talino sa isang napaka-advanced na edad, kung ang mga nerve cell ay namatay at hindi na-renew?

Ang isa sa mga posibleng paliwanag ay hindi lahat, ngunit 10% lamang ng mga neuron ang "gumana" nang sabay-sabay sa nervous system. Ang katotohanang ito ay madalas na binanggit sa popular at maging sa siyentipikong panitikan. Paulit-ulit kong kinailangan na talakayin ang pahayag na ito sa aking mga kasamahan sa loob at dayuhan. At wala sa kanila ang nakakaintindi kung saan nagmula ang gayong pigura. Anumang cell ay sabay na nabubuhay at "gumagana". Sa bawat neuron, ang mga proseso ng metabolic ay nagaganap sa lahat ng oras, ang mga protina ay synthesize, ang mga nerve impulses ay nabuo at ipinadala. Samakatuwid, iniiwan ang hypothesis ng "nagpahinga" na mga neuron, lumiko tayo sa isa sa mga katangian ng sistema ng nerbiyos, lalo na, sa pambihirang plasticity nito.

Ang kahulugan ng plasticity ay ang mga function ng mga patay na nerve cells ay kinuha ng kanilang mga nakaligtas na "kasama", na tumataas sa laki at bumubuo ng mga bagong koneksyon, na nagbabayad para sa mga nawawalang function. Mataas ngunit hindi walang limitasyong kahusayan katulad na kabayaran maaaring ilarawan sa pamamagitan ng halimbawa ng sakit na Parkinson, kung saan mayroong unti-unting pagkamatay ng mga neuron. Lumalabas na hanggang sa humigit-kumulang 90% ng mga neuron sa utak ang mamatay, mga klinikal na sintomas Ang mga sakit (panginginig ng mga paa, limitasyon ng kadaliang kumilos, hindi matatag na lakad, demensya) ay hindi nagpapakita ng kanilang sarili, iyon ay, ang tao ay mukhang malusog. Nangangahulugan ito na maaaring palitan ng isang buhay na nerve cell ang siyam na patay.

Ngunit ang plasticity ng nervous system ay hindi lamang ang mekanismo na nagpapahintulot sa iyo na panatilihin ang talino hanggang sa matandang edad. Ang kalikasan ay mayroon ding backup na opsyon - ang paglitaw ng mga bagong nerve cell sa utak ng mga adult na mammal, o neurogenesis.

Ang unang ulat sa neurogenesis ay lumitaw noong 1962 sa prestihiyosong siyentipikong journal Science. Ang papel ay pinamagatang "Are New Neurons Formed in the Adult Mammalian Brain?". Ang may-akda nito, si Propesor Joseph Altman mula sa Purdue University (USA) sa tulong ng agos ng kuryente sinira ang isa sa mga istruktura ng utak ng isang daga (ang lateral geniculate body) at nagpasok ng isang radioactive substance doon, na tumagos sa mga bagong umuusbong na selula. Pagkalipas ng ilang buwan, natuklasan ng siyentipiko ang mga bagong radioactive neuron sa thalamus (seksyon ng forebrain) at sa cerebral cortex. Sa susunod na pitong taon, inilathala ni Altman ang ilang higit pang mga papel na nagpapatunay sa pagkakaroon ng neurogenesis sa utak ng mga adult na mammal. Gayunpaman, sa oras na iyon, noong 1960s, ang kanyang trabaho ay nagpukaw lamang ng pag-aalinlangan sa mga neuroscientist, at ang kanilang pag-unlad ay hindi sumunod.

At pagkalipas lamang ng dalawampung taon, ang neurogenesis ay "natuklasan" muli, ngunit nasa utak na ng mga ibon. Maraming mga mananaliksik ng mga songbird ang nagbigay-pansin sa katotohanan na sa bawat panahon ng pag-aasawa, ang male canary Serinus canaria gumaganap ng isang kanta na may bagong "tuhod". Bukod dito, hindi siya gumagamit ng mga bagong trill mula sa kanyang mga kapatid, dahil ang mga kanta ay na-update kahit na nakahiwalay. Sinimulan ng mga siyentipiko na pag-aralan nang detalyado ang pangunahing vocal center ng mga ibon, na matatagpuan sa isang espesyal na bahagi ng utak, at natagpuan na sa pagtatapos ng panahon ng pag-aasawa (sa mga canaries ito ay nangyayari noong Agosto at Enero), isang mahalagang bahagi ng vocal center. namatay ang mga neuron, malamang dahil sa sobrang functional load. . Noong kalagitnaan ng dekada 1980, pinamamahalaang ipakita ni Propesor Fernando Notteboom mula sa Rockefeller University (USA) na sa mga adultong male canaries, ang proseso ng neurogenesis ay patuloy na nangyayari sa vocal center, ngunit ang bilang ng mga neuron na nabuo ay napapailalim sa mga pana-panahong pagbabago. Ang rurok ng neurogenesis sa mga canary ay nangyayari sa Oktubre at Marso, iyon ay, dalawang buwan pagkatapos ng panahon ng pag-aasawa. Kaya naman ang "record library" ng mga kanta ng male canary ay regular na ina-update.

Noong huling bahagi ng dekada 1980, natuklasan din ang neurogenesis sa mga amphibian ng may sapat na gulang sa laboratoryo ng siyentipikong Leningrad na si Propesor A. L. Polenov.

Saan nagmumula ang mga bagong neuron kung ang mga selula ng nerbiyos ay hindi nahati? Ang pinagmulan ng mga bagong neuron sa parehong mga ibon at amphibian ay naging mga neuronal stem cell ng pader ng ventricles ng utak. Sa panahon ng pag-unlad ng embryo, ito ay mula sa mga cell na ito na ang mga cell ng nervous system ay nabuo: neuron at glial cells. Ngunit hindi lahat ng stem cell ay nagiging mga cell ng nervous system - ang ilan sa kanila ay "nagtatago" at naghihintay sa mga pakpak.

Ang mga bagong neuron ay ipinakita na lumabas mula sa mga adult stem cell at sa mas mababang vertebrates. Gayunpaman, tumagal ng halos labinlimang taon upang patunayan na ang isang katulad na proseso ay nangyayari sa nervous system ng mga mammal.

Ang mga pag-unlad sa neuroscience noong unang bahagi ng 1990s ay humantong sa pagkatuklas ng mga "newborn" neuron sa utak ng mga adult na daga at daga. Natagpuan sila para sa pinaka-bahagi sa mga ebolusyonaryong sinaunang bahagi ng utak: ang mga olpaktoryo na bombilya at ang hippocampal cortex, na pangunahing responsable para sa emosyonal na pag-uugali, ang tugon sa stress, at ang regulasyon ng mga sekswal na function ng mga mammal.

Tulad ng sa mga ibon at lower vertebrates, sa mga mammal, ang neuronal stem cell ay matatagpuan malapit sa lateral ventricles ng utak. Ang kanilang pagkabulok sa mga neuron ay napakatindi. Sa mga daga na nasa hustong gulang, humigit-kumulang 250,000 neuron ang nabubuo mula sa mga stem cell bawat buwan, na pinapalitan ang 3% ng lahat ng mga neuron sa hippocampus. Ang haba ng buhay ng naturang mga neuron ay napakataas - hanggang 112 araw. Ang mga stem neuronal cell ay naglalakbay nang malayo (mga 2 cm). Nagagawa rin nilang lumipat sa olfactory bulb, na nagiging mga neuron doon.

Ang mga olfactory bulbs ng utak ng mga mammal ay may pananagutan para sa pang-unawa at pangunahing pagproseso ng iba't ibang mga amoy, kabilang ang pagkilala sa mga pheromones - mga sangkap na, sa kanilang sariling paraan, komposisyong kemikal malapit sa sex hormones. Ang sekswal na pag-uugali sa mga daga ay pangunahing kinokontrol ng paggawa ng mga pheromones. Ang hippocampus ay matatagpuan sa ilalim ng cerebral hemispheres. Ang mga pag-andar ng kumplikadong istraktura na ito ay nauugnay sa pagbuo ng panandaliang memorya, ang pagsasakatuparan ng ilang mga emosyon at pakikilahok sa pagbuo ng sekswal na pag-uugali. Ang pagkakaroon ng pare-pareho ang neurogenesis sa olfactory bulb at hippocampus sa mga daga ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa mga rodent ang mga istrukturang ito ay nagdadala ng pangunahing functional load. Samakatuwid, ang mga nerve cell sa kanila ay madalas na namamatay, na nangangahulugang kailangan nilang ma-update.

Upang maunawaan kung anong mga kondisyon ang nakakaapekto sa neurogenesis sa hippocampus at olfactory bulb, si Propesor Gage mula sa Salk University (USA) ay nagtayo ng isang miniature na lungsod. Naglaro doon ang mga daga, pumasok para sa pisikal na edukasyon, naghanap ng mga paraan upang makalabas sa mga labirint. Ito ay lumabas na sa "urban" na mga daga, ang mga bagong neuron ay lumitaw sa mas maraming bilang kaysa sa kanilang mga passive na kamag-anak, na nahuhulog sa nakagawiang buhay sa isang vivarium.

Ang mga stem cell ay maaaring kunin mula sa utak at ilipat sa ibang bahagi ng nervous system, kung saan sila ay magiging mga neuron. Si Propesor Gage at ang kanyang mga kasamahan ay nagsagawa ng ilang gayong mga eksperimento, na ang pinakakahanga-hanga ay ang mga sumusunod. Plot tissue ng utak na naglalaman ng mga stem cell ay inilipat sa nasirang rat retina. (Photosensitive panloob na dingding ang mata ay may "nerbiyos" na pinagmulan: binubuo ito ng binagong mga neuron - mga rod at cones. Kapag ang layer na sensitibo sa liwanag ay nasira, ang pagkabulag ay makikita.) Ang inilipat na mga stem cell ng utak ay naging mga retinal neuron, ang kanilang mga proseso ay umabot. optic nerve, at nakita ng daga ang liwanag! Bukod dito, kapag ang mga brain stem cell ay inilipat sa isang buo na mata, walang mga pagbabagong naganap sa kanila. . Marahil, kapag ang retina ay nasira, ang ilang mga sangkap (halimbawa, ang tinatawag na mga kadahilanan ng paglago) ay ginawa na nagpapasigla sa neurogenesis. Gayunpaman, ang eksaktong mekanismo ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi pa rin malinaw.

Ang mga siyentipiko ay nahaharap sa gawain ng pagpapakita na ang neurogenesis ay nangyayari hindi lamang sa mga rodent, kundi pati na rin sa mga tao. Upang gawin ito, ang mga mananaliksik na pinamumunuan ni Propesor Gage kamakailan ay nagsagawa ng kahindik-hindik na gawain. Sa isa sa mga Amerikano mga klinika sa kanser grupo ng mga pasyente na may hindi na lunas malignant neoplasms ay umiinom ng chemotherapy na gamot na bromdioxyuridine. Ang sangkap na ito ay may mahalagang ari-arian- ang kakayahang maipon sa paghahati ng mga selula ng iba't ibang mga organo at tisyu. Ang bromdioxyuridine ay isinama sa DNA ng mother cell at pinananatili sa mga daughter cell pagkatapos mahati ang mother cell. Ang isang pathoanatomical na pag-aaral ay nagpakita na ang mga neuron na naglalaman ng bromdioxyuridine ay matatagpuan sa halos lahat ng bahagi ng utak, kabilang ang cerebral cortex. Kaya't ang mga neuron na ito ay mga bagong selula na lumitaw mula sa dibisyon ng mga stem cell. Ang paghahanap ay malinaw na nakumpirma na ang proseso ng neurogenesis ay nangyayari din sa mga matatanda. Ngunit kung sa mga rodents ang neurogenesis ay nangyayari lamang sa hippocampus, kung gayon sa mga tao ay maaaring makuha nito ang mas malalaking lugar ng utak, kabilang ang cerebral cortex. Ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang mga bagong neuron sa utak ng may sapat na gulang ay maaaring mabuo hindi lamang mula sa mga neuronal stem cell, kundi pati na rin mula sa mga stem cell ng dugo. Ang pagkatuklas ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sanhi siyentipikong mundo euphoria. Gayunpaman, malaki ang ginawa ng publikasyong Oktubre 2003 sa journal Nature upang palamig ang mga masigasig na isipan. Ito ay lumabas na ang mga stem cell ng dugo ay talagang tumagos sa utak, ngunit hindi sila nagiging mga neuron, ngunit sumanib sa kanila, na bumubuo ng mga binuclear na selula. Pagkatapos ay ang "lumang" nucleus ng neuron ay nawasak, at ito ay pinalitan ng "bagong" nucleus ng stem cell ng dugo. Sa katawan ng daga, ang mga stem cell ng dugo ay kadalasang nagsasama-sama sa mga higanteng cerebellar cells - Purkinje cells, bagama't ito ay bihirang mangyari: iilan lamang ang pinagsamang mga cell na matatagpuan sa buong cerebellum. Ang isang mas matinding pagsasanib ng mga neuron ay nangyayari sa atay at kalamnan ng puso. Hindi pa malinaw kung ano ang pisyolohikal na kahulugan nito. Ang isa sa mga hypotheses ay ang mga blood stem cell ay nagdadala ng bagong genetic material, na kung saan, ang pagpasok sa "lumang" cerebellar cell, ay nagpapahaba ng buhay nito.

Kaya, ang mga bagong neuron ay maaaring lumabas mula sa mga stem cell kahit na sa utak ng may sapat na gulang. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay malawakang ginagamit upang gamutin ang iba't ibang mga sakit na neurodegenerative (mga sakit na sinamahan ng pagkamatay ng mga neuron sa utak). Ang mga paghahanda ng stem cell para sa paglipat ay nakukuha sa dalawang paraan. Ang una ay ang paggamit ng mga neuronal stem cell, na sa parehong embryo at nasa hustong gulang ay matatagpuan sa paligid ng ventricles ng utak. Ang pangalawang diskarte ay ang paggamit ng mga embryonic stem cell. Ang mga cell na ito ay matatagpuan sa inner cell mass sa maagang yugto pagbuo ng embryo. Nagagawa nilang mag-transform sa halos anumang cell sa katawan. Ang pinakamalaking kahirapan sa pagtatrabaho sa mga embryonic cell ay ang gawing mga neuron ang mga ito. Ginagawang posible ng mga bagong teknolohiya.

Sa ilang mga institusyong medikal sa Estados Unidos, ang "mga aklatan" ng mga neuronal stem cell na nagmula sa embryonic tissue ay nabuo na, at sila ay inililipat sa mga pasyente. Ang unang pagtatangka ng transplant positibong resulta, kahit na ngayon ay hindi malulutas ng mga doktor ang pangunahing problema ng naturang mga transplant: ang hindi nakokontrol na pagpaparami ng mga stem cell sa 30-40% ng mga kaso ay humahantong sa pagbuo malignant na mga tumor. Sa ngayon, walang nahanap na paraan upang maiwasan ito side effect. Ngunit, sa kabila nito, ang stem cell transplant ay walang alinlangan na isa sa mga pangunahing diskarte sa paggamot ng mga neurodegenerative na sakit tulad ng Alzheimer's at Parkinson's disease, na naging salot ng mga binuo bansa.

"Agham at Buhay" tungkol sa mga stem cell:

Belokoneva O., Ph.D. chem. Mga agham. Pagbabawal para sa mga selula ng nerbiyos. - 2001, No. 8.

Belokoneva O., Ph.D. chem. Mga agham. Ina ng lahat ng mga cell. - 2001, No. 10.

Smirnov V., acad. RAMS, kaukulang miyembro. RAN. Restorative therapy ng hinaharap. - 2001, No. 8.