Нейробиолог Сергей Саложин о заболеваниях нервной системы, нейрогенезе и экспериментах по делению нервных клеток. Есть версия, что выражение "нервные клетки не восстанавливаются" появилось после попыток ученых заставить нейроны искусственно делиться. Процесс восстановления нервных клеток называется нейрогенезом. Если нейроны организм может создавать только в стадии эмбриона, значит «нервные клетки не восстанавливаются». Восстановление нервной системы: почему гибнут нейроны, как их восстановить и поддерживать здоровье мозга.
И все-таки они восстанавливаются
Это открытие перевернуло представление о мозге и возможностях обучения, ведь раньше считалось, что нервные клетки не восстанавливаются. Нервные клетки мозга с 1928 года носят клеймо, данное им испанским нейрогистологом Сантьяго Рамон-И-Халемом: нервные клетки не восстанавливаются. Восстановление нервной системы: почему гибнут нейроны, как их восстановить и поддерживать здоровье мозга. Существует распространенное мнение, что нервные клетки не восстанавливаются, а от стресса появляются болезни, так ли это на самом деле, объяснили врачи, передает ФедералПресс. И не останавливает, что «нервные клетки не восстанавливаются»?
Восстанавливаются ли нервные клетки: правда о расхожем мнении
На протяжении жизни мы в силу различных причин постепенно их теряем. А между тем нейроны крайне важны для обучения, мыслительных процессов, объема и качества памяти и даже для поддержания хорошего настроения. Долгие годы нейробиологи были уверены: нервные клетки не восстанавливаются. Но исследования последних лет позволяют говорить о том, что в мозге взрослого человека образуются новые нейроны. Явление это получило название нейрогенеза. Первое исследование, поставившее под сомнение общепринятую догму о том, что нейроны во взрослом возрасте не делятся, провели в 1998 году. В рамках той работы шведские ученые вводили в мозг пациентов, согласившихся на посмертное исследование, специальное соединение, которое «помечало» вновь появившееся клетки.
Для всех клеток организма характерен апоптоз — программируемая гибель. В результате этого процесса каждый день в теле взрослого человека погибает около 50-70 миллиардов клеток. Касается это и нейронов. Впервые возможность нейрогенеза у взрослых особей была показана в 1962 году. Тогда исследователи анализировали мозг крыс с помощью радиоактивных меток и выяснили, что со временем в нем могут появляться новые нейроны. Сначала к открытию отнеслись скептически, но в 1983 году это явление обнаружили уже в мозге певчих птиц.
На разных живых моделях мы изучаем клеточную иерархию, например, как стволовые клетки на раннем этапе развития превращаются в специализированные клетки. За открытие фундаментальных основ развития нервных систем нашей лабораторией президент Владимир Путин вручил Государственную премию в 2019 году. Мы открыли уникальный механизм превращения глиальных клеток в нейроны. Сегодня появилось целое научное направление, посвященное изучению этого механизма. Большинство нейродегенеративных заболеваний — болезнь Альцгеймера, Паркинсона и прочие — характеризуется потерей нейронов, которая никак не восполняется. Человек, потерявший большое количество нейронов в результате таких заболеваний, живет в вегетативном состоянии: дышит, питается, но не реагирует на внешний мир. Технология превращения глиальных клеток в нейроны потенциально может восполнить их потерю и повлиять на регрессию нейродегенеративных заболеваний, которые приносят много боли как пациенту, так и его близким. Зная эти молекулы, ученые могут «вынуть» их из нейрона и поместить в глиальную клетку, то есть трансформировать ее таким образом, чтобы глиальная клетка с нейрональными генами факторами транскрипции постепенно становилась нейроном. Кстати сказать, премию нам дали за открытие этого эффекта в процессе раннего развития — в эмбрионе. Получается, можно подсмотреть этот механизм у биологии развития и попытаться перенести его на взрослых людей с неизлечимыми заболеваниями — Паркинсона и Альцгеймера. Повторюсь, что если этим направлением будет заниматься больше ученых и лабораторий по всему миру, тем быстрее будет найдено решение. В Каролинском институте Швеция и в Венском медицинском университете Австрия этим занимаются очень активно. Ученые пытаются увеличить процент трансформированных глиальных клеток, чтобы нервная ткань восстанавливалась еще быстрее. И это актуально не только для нейродегенеративных заболеваний, а также для заживления тканей после травм головы или послеоперационного восстановления.
Что такое нейрогенез? Научные доказательства того, что нервные клетки восстанавливаются Исследования в области анатомии и физиологии нервной системы проводятся уже на протяжении многих лет. Тем не менее этого не происходит, наоборот, к 20 — 30 годам мы достигаем пика физической формы, а наш мозг работает максимально быстро и продуктивно. В чем же причина? Секрет кроется в нейрогенезе — процессе созревания и интеграции в нейронную сеть новых нервных клеток, который происходит не только у детей, но и взрослых1. Впервые предположение о возможности восстановления нервных клеток появилось еще в 1962 году, но тогда не было никакой доказательной базы, подтверждающей этот факт. Чуть более двадцати лет назад ученые начали проводить исследования на птицах и животных, которые довольно быстро доказали, что у взрослых особей нейроны могут восстанавливаться2. Огромный запас нервных клеток закладывается на генетическом уровне в период эмбрионального развития. Под воздействием неблагоприятных факторов нейроны гибнут, но им на замену приходят новые. И хотя естественная убыль в полной мере не может компенсироваться нейрогенезом, сам факт, что нервные клетки восстанавливаются доказан, а известное выражение является просто мифом. Признаки того, что нервным клеткам требуется помощь Гибель нейронов в пределах естественной убыли — физиологический процесс, на который мы никак не можем повлиять. Одни клетки гибнут, другие появляются. Так устроена природа. Однако под воздействием негативных факторов вредных привычек, стрессов, неблагоприятной экологии и некоторых заболеваний инсульта, черепно-мозговых травм, болезни Паркинсона и Альцгеймера нейроны гибнут в больших количествах.
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 83: восстанавливаются ли всё же нервные клетки? Часть 1.
Джозеф Альтман с группой ученых обнаружил радиоактивный тимидин в клетках зубчатой извилины. Такое вещество способно встраиваться в ДНК только тех клеток, которые могут делиться. Поэтому обнаружение тимидина в гиппокампе отделе мозга многих ввело в замешательство. Однако доказать, что маркированы были именно нейроны, ученым не удалось. Благодаря использованию электронной микроскопии они смогли подтвердить, что именно нейроны получили маркировку. Фернандо Нотебоум обнаружил в мозге у канареек, распевающих новые песни, формирование нейронов. Были получены доказательства нейрогенеза в отдельных участках мозга у млекопитающих и людей. Что же представляет собой нейрогенез Нервная клетка ее называют нейрон является довольно сложной структурой. Она обладает несколькими разветвленными отростками дендритами и аксонами. За счет этих отростков нейроны контактируют между собой или с другими тканями к примеру, с мышечными волокнами.
Если эти связи нарушаются, то у человека начинают развиваться патологии нервной системы. Нервные клетки не способны делиться.
Обратная связь Правда ли, что нервные клетки не восстанавливаются? Эта фраза известна каждому из нас с детства, но имеет ли она под собой научное обоснование? Давайте разберемся. Есть версия, что выражение "нервные клетки не восстанавливаются" появилось после попыток ученых заставить нейроны искусственно делиться.
Научные доказательства того, что нервные клетки восстанавливаются Исследования в области анатомии и физиологии нервной системы проводятся уже на протяжении многих лет. Тем не менее этого не происходит, наоборот, к 20 — 30 годам мы достигаем пика физической формы, а наш мозг работает максимально быстро и продуктивно. В чем же причина? Секрет кроется в нейрогенезе — процессе созревания и интеграции в нейронную сеть новых нервных клеток, который происходит не только у детей, но и взрослых1. Впервые предположение о возможности восстановления нервных клеток появилось еще в 1962 году, но тогда не было никакой доказательной базы, подтверждающей этот факт. Чуть более двадцати лет назад ученые начали проводить исследования на птицах и животных, которые довольно быстро доказали, что у взрослых особей нейроны могут восстанавливаться2. Огромный запас нервных клеток закладывается на генетическом уровне в период эмбрионального развития. Под воздействием неблагоприятных факторов нейроны гибнут, но им на замену приходят новые. И хотя естественная убыль в полной мере не может компенсироваться нейрогенезом, сам факт, что нервные клетки восстанавливаются доказан, а известное выражение является просто мифом. Признаки того, что нервным клеткам требуется помощь Гибель нейронов в пределах естественной убыли — физиологический процесс, на который мы никак не можем повлиять. Одни клетки гибнут, другие появляются. Так устроена природа. Однако под воздействием негативных факторов вредных привычек, стрессов, неблагоприятной экологии и некоторых заболеваний инсульта, черепно-мозговых травм, болезни Паркинсона и Альцгеймера нейроны гибнут в больших количествах. Как же понять, что нервным клеткам требуется помощь?
Мы решили проверить, подтверждается ли связь стресса с гибелью нервных клеток и восстанавливаются ли они. Спойлер для ЛЛ: одни восстанавливаются, другие нет. При необратимых повреждениях существуют сложные и, увы, не идеальные механизмы для решения этой проблемы Контекст. В художественных произведениях часто можно встретить утверждение , что не стоит нервничать, а то нервные клетки не восстанавливаются. Причём эта мысль встречается не только в художественной прозе второй половины XX века, когда нейробиология только становилась как наука, но и во вполне современной литературе. Этот же тезис используется в популярных мемах : - Не нервничай, нервные клетки не восстанавливаются! Зубы тоже 0 Все клетки человеческого организма имеют схожий жизненный цикл. Обычно он состоит из образования клетки, деления и гибели. Но в двух типах клеток процесс деления генетически отключён — в зрелых нейронах и в клетках сердечной мышцы. Патологическое влияние например, гипоксия может быть необратимым и обратимым. В случае необратимого влияния клетка погибает, в случае обратимого — имеет шанс на восстановление. Это касается и нервных клеток. Нервная система человека подразделяется на центральную и периферическую. Клетки периферической системы способны к относительно неплохой регенерации — за счёт этого, например, может восстановиться чувствительность в отрезанной и заново пришитой конечности. Клетки центральной нервной системы восстанавливаются дольше и сложнее, этим обуславливается долгая реабилитация после инсульта или спинальных травм. Обе наши нервные системы состоят из нервных клеток двух типов: нейронов и клеток глии. Клетки глии осуществляют вспомогательные функции.
Нервные клетки восстанавливаются или нет: факты и вымыслы, мнения ученых
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Выражение «нервные клетки не восстанавливаются» является одним из лидеров среди расхожих в быту утверждений о человеческом мозге. Долгие годы нейробиологи были уверены: нервные клетки не восстанавливаются. Крылатое выражение "Нервные клетки не восстанавливаются" все с детства воспринимают как непреложную истину. известное выражение, успешно опровергнутое в процессе изучения мозга.
Правда о нервных клетках, которые «не восстанавливаются»
Правда ли, что нервные клетки не восстанавливаются? Если нейроны организм может создавать только в стадии эмбриона, значит «нервные клетки не восстанавливаются». Нейрогенез – прорыв в нейробиологии Долгое время нейробиологи были уверены, что нервные клетки не способны восстанавливаться. Распространенное мнение о том, что нервные клетки не восстанавливаются, ранее никак не опровергалось наукой. Нервные клетки восстанавливаются.
Нервные клетки не восстанавливаются — правда или вымысел
Ученые сделали вывод, что сам процесс деления для нервных клеток является невозможным, ведь основа их работы - наличие нейронных связей, которые в случае деления клетка должна была бы утратить, а затем каким-то образом снова восстановить. Однако существует другой способ образования новых нервных клеток - нейрогенез. В нескольких отделах мозга из клеток-предшественниц образуются новые нейроны, которые позже перемещаются в другие отделы мозга, где и встраиваются в нейронные сети. Таким образом, нервные клетки при определенных условиях всё же способны восстанавливаться.
Но это заблуждение.
Гибель этих клеток провоцируют только тяжелые заболевания и состояния, такие как инсульт острое нарушение мозгового кровообращения , болезнь Паркинсона, Альцгеймера и др. В этих случаях происходит физическое умирание нервных клеток. Так же их количество начинает постепенно сокращаться в период старения организма, что является естественным физиологическим процессом, которому кстати можно противостоять постоянно тренируя свой мозг и сохраняя предельную активность его клеток.
Этот маркер позволил найти новые нейроны, родившиеся уже после инъекции, но обнаружены они были только в гиппокампе — области человеческого мозга, отвечающей за память и обучение. Однако в дальнейшем выяснилось, что это соединение-маркер токсично, и поэтому повторные эксперименты не проводились. Эффективный метод в конце концов был найден.
В его основе лежит использование радиоактивного изотопа углерода-14 в качестве индикатора возраста клеток. Массовые выбросы в атмосферу углерода-14 связаны с ядерными взрывами, проведенными в 50-60-е годы прошлого века. Зарождающаяся живая клетка может включить в свой состав как стабильный углерод-12, так и радиоактивный углерод-14. Поэтому количественный изотопный анализ способен выявить возраст отдельных клеток.
Буквально через месяц раздался второй залп, когда в другом исследовании ученые описали появление множества новорожденных нейронов в умершем мозге. Эта работа появилась 5 апреля в Cell Stem Cell. Война началась, когда третья группа ученых не нашла новых нейронов в мозге после смерти, изложив результаты своей работы в июльском Cerebral Cortex.
Многие нейробиологи подключились к дебатам со своими комментариями. Эта война за омолаживающие способности мозга — последняя итерация вопроса, который до сих пор остается без ответа. Первые обнадеживающие новости о клетках мозга появились в 1998 году, когда ученые изучили мозги людей, которых лечили соединением, маркирующим ДНК в новорожденных нейронах. Соединение оказалось в клетках взрослого гиппокампа, структуре мозга, важной для обучения и памяти. Эти результаты, наряду с исследованием 2013 года, в котором использовался другой метод лечения, показали, что мозг может накапливать нейроны на протяжении всей жизни.
НЕРВНЫЕ КЛЕТКИ ВОССТАНАВЛИВАЮТСЯ
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Выражение «нервные клетки не восстанавливаются» является одним из лидеров среди расхожих в быту утверждений о человеческом мозге. Правда ли, что нервные клетки не восстанавливаются? Таким образом, на вопрос восстанавливаются ли нервные клетки можно ответить утвердительно – ДА. известное выражение, успешно опровергнутое в процессе изучения мозга. известное выражение, успешно опровергнутое в процессе изучения мозга. Нервные клетки не восстанавливаются или зачем мозг блокирует нейроны.
Нейрогенез: нервные клетки восстанавливаются или нет?
Без него человеку пришлось бы трудно, потому что нейрогенез снижает риски возникновения различных болезней нервной системы из-за возрастных изменений и отвечает за сохранение пластичности мозга. Как заставить мозг создавать новые нейронные связи? С помощью регулярной физической нагрузки и обучению чему-то новому. Где появляются новые нейроны: В гиппокампе здесь находится центр памяти и обучения. В стенках боковых желудочков мозга затем нейроны перемещаются в обонятельную луковицу.
Любая физическая активность — ходьба, плавание, бег, танцы, йога, езда на велосипеде, — способствуют запуску процесса нейрогенеза. Тренировка мозга. Поддержать гибкость ума можно разными способами.
Это — чтение, изучение иностранных языков, освоение музыкальных инструментов, получение новых впечатлений через путешествия, социальные связи и увлечения. Здоровый рацион питания. Для мозга наибольший вред наносит избыточное потребление насыщенных жиров, ненатуральных продуктов и полуфабрикатов. Такое питание способно замедлять нейрогенез. Важно получать в пищу богатые питательными веществами продукты. Ежедневный рацион должен быть сбалансированным и разнообразным. Желательно придерживаться низкокалорийной диеты.
Из полезных продуктов важно отметить те, что богаты жирными кислотами Омега-3. Это — рыба, морепродукты, растительные масла, мясо, яйца, бобовые, семена и орехи. При скудном питании допускается дополнение рациона минеральными и витаминными комплексами. Не следует забывать и о том, что мозгу нужна энергия, которую он получает из углеводов. В рационе взрослых и детей должны присутствовать полезные сладости — мед, фрукты, горький натуральный шоколад. Полноценный сон и отдых Для восстановления организма очень важно соблюдать режим сна и бодрствования. Ночной сон должен длительным, не менее 7 — 8 часов, и непрерывным.
Спать следует ложиться до полуночи. Для преодоления хронического стресса рекомендуется на время сменить обстановку и дать организму полноценный отдых — поехать в отпуск, отправиться в поход, выехать на море или в туристическую поездку за рубеж. Для восстановления нервной системы очень полезны уединение, смена обстановки и рода деятельности.
Человеческий организм, если сравнивать его с низшими животными, рождается уже с большим преобладанием нейронов. Этот факт запрограммирован с самого начала, так как природой закладывается в мозг человека огромный потенциал.
Абсолютно все нервные клетки мозга случайным образом развивают большое количество связей, однако, прикрепляются только те из них, которые применяются при обучении. Восстанавливаются ли нервные клетки — очень актуальный вопрос во все времена. Нейроны образуют точку опоры или связь с остальными клетками. Потом организмом производится твердый отбор: умерщвляются нейроны, которые не образовывают достаточного числа связей. Их количество является показателем уровня активности нейронов.
В том случае, когда они отсутствуют, нейрон не принимает участия в процессе обработки информации. Присутствующие нервные клетки в организме и без того являются довольно дорогими по степени наличия кислорода и питательных веществ по сравнению с большинством других клеток. Кроме того, они употребляют множество энергии даже в те моменты, когда человек отдыхает. Именно поэтому человеческий организм избавляется от свободных неработающих клеток, и восстанавливаются нервные клетки. Интенсивность гибели нейронов у детей Большинство нейронов семьдесят процентов , которые заложены еще в эмбриогенезе, погибают еще до непосредственного рождения младенца.
И этот факт считается полностью нормальным, так как именно в этом детском возрасте уровень способности к обучению должен быть максимальным, поэтому мозг должен иметь самые значительные резервы. Они, в свою очередь, в процессе обучения постепенно сокращаются, и соответственно, снижается нагрузка на весь организм в целом. Другими словами, чрезмерное количество нервных клеток является необходимым условием для обучения и для многообразия возможных вариантов процессов развития человека его индивидуальность. Пластичность заключается в том, что многочисленные функции умерших нервных клеток ложатся на оставшиеся живые, которые увеличивают свои размеры и образуют уже новые связи, при этом компенсируют потерянные функции. Интересный факт, но одна живая нервная клетка заменяет собой девять умерших.
Значение возраста Во взрослом возрасте гибель клеток продолжается не так стремительно. Но когда мозг не нагружается новой информацией, то он оттачивает старые присутствующие навыки и сокращает число нервных клеток, которые необходимы для их реализации. Таким образом, клетки будут уменьшаться, а связи их с остальными клетками — увеличиваться, что является совершенно нормальным процессом. Поэтому вопрос о том, почему нервные клетки не восстанавливаются, отпадет сам собой. У пожилых людей нейроны в мозгу присутствуют в существенном меньшем количестве, чем, скажем, у младенцев или молодых.
Главная проблема в нашей стране — это оборудование. Оно намного дороже, чем в Германии, к примеру. Это связано с тем, что мы должны платить много налогов. Поэтому заниматься наукой в Сербии намного дороже. Также мы не можем заказывать оборудование напрямую у популярных компаний, мы должны обращаться к дистрибьюторам, что выходит дороже.
Такие финансовые проблемы только у экспериментальной науки. Сложнее заниматься ею из-за этих расходов. О стволовых клетках — Люди до сих пор не понимают, под воздействием каких факторов стволовые клетки становятся различными тканями. Насколько мы можем прогнозировать и управлять их поведением? На самом деле есть несколько типов стволовых клеток.
Мы многое еще не знаем, но есть то, что уже хорошо изучено. Я должна сказать, что мне не нравятся клиники, которые утверждают, что могут вылечить все болезни, используя стволовые клетки. Это не научно и может даже быть опасно для пациентов. Людям следует быть более осторожными. Поэтому лучше спросить об этом ученых или найти научные подтверждения.
Я отношусь к этому предвзято, и была бы очень осторожна с лечением с помощью этих клеток. Но все-таки есть научно доказанные способы лечения с использованием стволовых клеток, которые работают. Они могут быть эмбриональными, но есть и взрослые. Этические проблемы у каждых клеток свои. Самая сложная работа для меня — это работа над эмбриональными клетками, поэтому я ими не занимаюсь.
Также не использую индуцированные клетки, которые происходят из соматических клеток. С точки зрения этики индуцированные клетки лучше эмбриональных. В моем исследовании я использую мезенхимные стволовые клетки — тип взрослых клеток. Не знаю, разрешено ли в России работать над эмбриональными. Какие перспективы открывает ваше исследование и на какой стадии оно находится?
Есть такой термин — «нейропластичность», который означает, что в нашем мозге есть нервные стволовые клетки, и с их помощью некоторые функции, например, после травм, могут восстановиться. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки помогают в создании моделей разных болезней, связанных с нервными клетками, потом мы можем протестировать эту модель в лаборатории, используя разные препараты и таблетки. Применение плюрипотентных клеток для каждого пациента проходит специфично. Если я хочу посмотреть, как определенный препарат влияет на конкретную нервную клетку, то могу это проверить в лаборатории, после чего смогу сказать, подходит этот препарат или нет. В этом смысле исследования по стволовым клеткам очень полезные.
Существуют больницы, которые используют эти исследования. Но использование терапии стволовых клеток — всё еще не до конца решенный вопрос. Вокруг них много противоречий, поэтому я бы не использовала стволовые клетки как модель. Нейропластичность — способность человеческого мозга изменяться под воздействием того или иного опыта, а также восстанавливать утраченные связи после повреждений и в ответ на действия внешних факторов, то есть адаптироваться к любым ситуациям. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки — тип стволовых клеток, получаемых из неплюрипотентных преимущественно взрослых соматических или репродуктивных с помощью эпигенетического перепрограммирования.
Способы перепрограммирования клеток: Пересадка ядер из соматических яйцеклеток и в оплодотворенную яйцеклетку с удаленным ядром. Слияние ранее трансформированных клеток плюрипотентных с соматическими. Транскрипция индукция гена или белка в соматической клетке под воздействие определенного фактора. С чем это связано и как стволовые клетки могут помочь в решении этой проблемы? Это связано с белком, который находится там.
Нейрогенез – прорыв в нейробиологии
- Новый покупатель
- Нервные клетки не восстанавливаются?
- Подписка на дайджест
- Нейрогенез – прорыв в нейробиологии
- Как вы любите отдыхать?