Popularni izraz „Nervne celije se ne obnavljaju „sve se iz djetinjstva doživljava kao nepromjenjiva istina. Međutim, ovaj aksiom nije ništa drugo do mit, a novi naučni podaci ga opovrgavaju.
Priroda u mozgu u razvoju polaže vrlo visoku granicu sigurnosti: tokom embriogeneze, veliki višak neurona. Gotovo 70% njih umre prije rođenja djeteta. Ljudski mozak nastavlja gubiti neurone nakon rođenja, tokom cijelog života. Ova ćelijska smrt je genetski programirana. Naravno, ne umiru samo neuroni, već i druge ćelije u tijelu. Samo sva ostala tkiva imaju visok regenerativni kapacitet, odnosno njihove ćelije se dijele, zamjenjujući mrtve. Proces regeneracije je najaktivniji u ćelijama epitela i hematopoetskih organa (crveno Koštana srž). Ali postoje stanice u kojima su geni odgovorni za reprodukciju diobom blokirani. Pored neurona, ove ćelije uključuju ćelije srčanog mišića. Kako ljudi uspijevaju sačuvati inteligenciju do duboke starosti, ako nervne ćelije umiru i ne obnavljaju se?
Jedno od mogućih objašnjenja: ne rade svi neuroni u nervnom sistemu istovremeno, već samo 10% neurona. Ova činjenica se često citira u popularnoj, pa čak i naučnoj literaturi. Morao sam više puta raspravljati ovu izjavu sa svojim domaćim i stranim kolegama. I niko od njih ne razume odakle je ova cifra došla. Svaka ćelija živi i "radi" u isto vrijeme. U svakom neuronu se stalno odvijaju metabolički procesi, sintetiziraju se proteini, stvaraju i prenose nervni impulsi. Stoga, ostavljajući hipotezu o "mirujućim" neuronima, prelazimo na jedno od svojstava nervni sistem, naime, na njegovu izuzetnu plastičnost.
Značenje plastičnosti je da funkcije mrtvih nervnih ćelija preuzimaju njihove preživjele “kolege”, koje se povećavaju i formiraju nove veze, nadoknađujući izgubljene funkcije. Visoka, ali ne i beskonačna efikasnost takve kompenzacije može se ilustrovati na primjeru Parkinsonove bolesti, kod koje dolazi do postepenog odumiranja neurona. Ispostavilo se da sve dok oko 90% neurona u mozgu ne umre, kliničkih simptoma bolesti (drhtanje udova, ograničena pokretljivost, nesiguran hod, demencija) se ne pojavljuju, odnosno osoba izgleda praktično zdravo. To znači da jedna živa nervna ćelija može zamijeniti devet mrtvih.
Ali plastičnost nervnog sistema nije jedini mehanizam koji omogućava očuvanje inteligencije do duboka starost... Priroda također ima rezervni dio - pojavu novih nervnih ćelija u mozgu odraslih sisara, odnosno neurogenezu.
Prvi izvještaj o neurogenezi pojavio se 1962. godine u prestižnoj naučni časopis"Nauka". Članak je bio naslovljen "Da li se novi neuroni formiraju u mozgu odraslih sisara?" Njegov autor, profesor Joseph Altman sa Univerziteta Purdue (SAD) uz pomoć električna struja uništio jednu od struktura mozga štakora (lateralno genikulativno tijelo) i tamo unio radioaktivnu supstancu koja prodire u novonastale stanice. Nekoliko mjeseci kasnije, naučnik je otkrio nove radioaktivne neurone u talamusu (dio prednjeg mozga) i moždanoj kori. U narednih sedam godina, Altman je objavio još nekoliko studija koje dokazuju postojanje neurogeneze u mozgu odraslih sisara. Međutim, tada, 1960-ih, njegov rad je izazvao samo skepticizam među neuroznanstvenicima, njihov razvoj nije uslijedio.
I samo dvadeset godina kasnije neurogeneza je "ponovno otkrivena", ali već u mozgu ptica. Mnogi istraživači ptica pevačica primetili su da tokom svake sezone parenja mužjak kanarinca Serinus canaria peva pesmu sa novim "kolenima". Štaviše, on ne usvaja nove trilove od svoje braće, jer su pjesme ažurirane čak i u izolaciji. Naučnici su počeli detaljno proučavati glavni vokalni centar ptica, koji se nalazi u posebnom dijelu mozga, i otkrili da se na kraju sezone parenja (kod kanarinaca to događa u kolovozu i januaru), značajan dio neurona vokalni centar je umro, vjerovatno zbog prevelikog funkcionalnog opterećenja... Sredinom 1980-ih, profesor Fernando Notteboom sa Univerziteta Rockefeller (SAD) uspio je pokazati da se kod odraslih mužjaka kanarinca proces neurogeneze odvija u vokalnom centru stalno, ali je broj formiranih neurona podložan sezonskim fluktuacijama. Vrhunac neurogeneze kod kanarinca se javlja u oktobru i martu, odnosno dva mjeseca nakon sezone parenja. Zato se „muzička biblioteka“ pesama muškog kanarinca redovno ažurira.
Krajem 1980-ih, neurogeneza je otkrivena i kod odraslih vodozemaca u laboratoriji lenjingradskog naučnika profesora A.L. Polenov.
Odakle dolaze novi neuroni ako se nervne ćelije ne dijele? Ispostavilo se da su izvor novih neurona i kod ptica i kod vodozemaca neuronske matične ćelije sa zida ventrikula mozga. Tokom razvoja embriona, od ovih ćelija nastaju ćelije nervnog sistema: neuroni i glijalne ćelije. Ali ne pretvaraju se sve matične ćelije u ćelije nervnog sistema - neke od njih se "skrivaju" i čekaju na krilima.
Pokazalo se da novi neuroni nastaju iz matičnih stanica odraslog organizma i nižih kralježnjaka. Međutim, bilo je potrebno skoro petnaest godina da se dokaže da se sličan proces dešava u nervnom sistemu sisara.
Napredak u neuronauci početkom 1990-ih doveo je do otkrića "novorođenih" neurona u mozgu odraslih pacova i miševa. Pronađeni su uglavnom u evolucijski drevnim dijelovima mozga: mirisne lukovice i hipokampalni korteks, koji su uglavnom odgovorni za emocionalno ponašanje, odgovor na stres i regulacija seksualnih funkcija sisara.
Baš kao i kod ptica i nižih kralježnjaka, kod sisara se neuronske matične ćelije nalaze u blizini lateralnih ventrikula mozga. Njihova transformacija u neurone je veoma intenzivna. Kod odraslih pacova, oko 250.000 neurona se formira iz matičnih ćelija mjesečno, zamjenjujući 3% svih neurona u hipokampusu. Životni vijek takvih neurona je vrlo visok - do 112 dana. Neuronske matične ćelije putuju dug put (oko 2 cm). Takođe su u stanju da migriraju do mirisne lukovice, pretvarajući se tamo u neurone.
Mirisne lukovice mozga sisara odgovorne su za percepciju i primarna obrada razne mirise, uključujući i prepoznavanje feromona - tvari koje na svoj način, hemijski sastav bliski su polnim hormonima. Seksualno ponašanje kod glodara prvenstveno je regulirano proizvodnjom feromona. Hipokampus se nalazi ispod moždanih hemisfera. Funkcije ove složene strukture povezane su sa formiranjem kratkoročnog pamćenja, realizacijom određenih emocija i učešćem u formiranju seksualnog ponašanja. Prisutnost stalne neurogeneze u olfaktornoj lukovici i hipokampusu kod štakora objašnjava se činjenicom da kod glodara ove strukture nose glavno funkcionalno opterećenje. Zbog toga nervne ćelije u njima često odumiru, što znači da ih je potrebno obnavljati.
Kako bi shvatio koji uvjeti utiču na neurogenezu u hipokampusu i olfaktornoj lukovici, profesor Gage sa Univerziteta Salk (SAD) izgradio je minijaturni grad. Miševi su se tu igrali, radili fizičku kulturu, tražili izlaze iz lavirinata. Pokazalo se da su se kod "urbanih" miševa novi neuroni pojavili u mnogo većem broju nego kod njihovih pasivnih rođaka, zaglibljenih u rutinskom životu u vivarijumu.
Matične ćelije se mogu ukloniti iz mozga i presaditi u drugi dio nervnog sistema, gdje postaju neuroni. Profesor Gage i njegove kolege izveli su nekoliko sličnih eksperimenata, od kojih je najupečatljiviji bio sljedeći. Dio moždanog tkiva koji sadrži matične ćelije presađen je u uništenu retinu oka štakora. (Unutrašnji zid oka osetljiv na svetlost ima „nervno“ poreklo: sastoji se od modifikovanih neurona – štapića i čunjeva. Kada se sloj osetljiv na svetlost uništi, dolazi do slepila.) Transplantirane moždane matične ćelije pretvaraju se u neurone mrežnjače, njihovi procesi dostigli optički nerv, i pacov je povratio vid! Štaviše, prilikom transplantacije moždanih matičnih ćelija u netaknuto oko, kod njih nije došlo do transformacije. Vjerovatno, kada je mrežnica oštećena, proizvode se neke tvari (na primjer, tzv. faktori rasta) koji stimuliraju neurogenezu. Međutim, tačan mehanizam ovog fenomena još uvijek nije jasan.
Naučnici su bili suočeni sa zadatkom da pokažu da se neurogeneza ne dešava samo kod glodara, već i kod ljudi. U tu svrhu, istraživači pod vodstvom profesora Gagea nedavno su obavili senzacionalan rad. U jednoj od američkih klinika za rak, grupa pacijenata sa neizlječivim maligne neoplazme uzimao hemoterapijski lijek bromodioksiuridin. Ova tvar ima važno svojstvo - sposobnost akumulacije u stanicama koje se dijele. razna tijela i tkanine. Bromodioksiuridin se ugrađuje u DNK matične ćelije i skladišti se u ćelijama kćeri nakon što se majčine ćelije podele. Patološka istraživanja su pokazala da se neuroni koji sadrže bromodioksiuridin nalaze u gotovo svim dijelovima mozga, uključujući i moždanu koru. Dakle, ovi neuroni su bile nove ćelije koje su nastale deobom matičnih ćelija. Nalaz je bezuslovno potvrdio da se proces neurogeneze javlja i kod odraslih. Ali ako se kod glodara neurogeneza javlja samo u hipokampusu, onda je kod ljudi vjerovatno da može zahvatiti opsežnija područja mozga, uključujući moždanu koru. Nedavne studije su pokazale da se novi neuroni u mozgu odrasle osobe mogu formirati ne samo od neuronskih matičnih stanica, već i od matičnih stanica krvi. Otkriće ovog fenomena izazvalo je naučni svet euforija. Međutim, objava u časopisu "Nature" u oktobru 2003. ohladila je umove entuzijasta na mnogo načina. Pokazalo se da krvne matične ćelije zaista prodiru u mozak, ali se ne pretvaraju u neurone, već se spajaju s njima, formirajući binuklearne ćelije. Tada se "staro" jezgro neurona uništava, a zamjenjuje ga "novo" jezgro matične ćelije krvi. U tijelu pacova krvne matične ćelije se uglavnom spajaju sa džinovskim ćelijama malog mozga - Purkinje ćelijama, iako se to dešava prilično rijetko: samo nekoliko spojenih ćelija može se naći u cijelom malom mozgu. Intenzivnije spajanje neurona događa se u jetri i srčanom mišiću. Još nije jasno koje je fiziološko značenje u tome. Jedna od hipoteza je da matične ćelije krvi nose sa sobom novi genetski materijal, koji ulaskom u „staru“ cerebelarnu ćeliju produžava njen život.
Dakle, novi neuroni mogu nastati iz matičnih ćelija čak iu mozgu odrasle osobe. Ovaj fenomen se već naširoko koristi u liječenju različitih neurodegenerativnih bolesti (bolesti praćenih odumiranjem neurona u mozgu). Preparati matičnih ćelija za transplantaciju dobijaju se na dva načina. Prvi je korištenje neuronskih matičnih stanica, koje se i kod embrija i kod odrasle osobe nalaze oko ventrikula mozga. Drugi pristup je korištenje embrionalnih matičnih stanica. Ove ćelije se nalaze u unutrašnjoj ćelijskoj masi na rana faza formiranje embriona. Oni su u stanju da se transformišu u skoro svaku ćeliju u telu. Najveći izazov u radu sa embrionalnim ćelijama je navesti ih da se transformišu u neurone. Nove tehnologije to omogućavaju.
U nekim bolnice U SAD-u su već formirane “biblioteke” neuronskih matičnih ćelija dobijenih iz embrionalnog tkiva, koje se transplantiraju pacijentima. Prvi pokušaji transplantacije daju pozitivni rezultati, iako danas liječnici ne mogu riješiti glavni problem ovakvih transplantacija: nesputano umnožavanje matičnih stanica u 30-40% slučajeva dovodi do stvaranja malignih tumora... Još uvijek nije pronađen pristup koji bi to spriječio. nuspojava... No, unatoč tome, transplantacija matičnih stanica će nesumnjivo biti jedan od glavnih pristupa u liječenju neurodegenerativnih bolesti poput Alchajmerove i Parkinsonove bolesti, koje su postale pošast razvijenih zemalja.
Ljudski mozak je najmanje proučavan i naj"misteriozni" organ našeg tijela. On kontrolira i koordinira sve funkcije ljudskog tijela, od održavanja života (tzv. nesvjesne funkcije) do bihevioralnih (svjesnih) procesa. Glavne funkcionalne ćelije mozga su neuroni, nazivaju se i nervne ćelije.
Do nedavno se vjerovalo da neuroni nepovratno odumiru i da se njihov broj ne obnavlja u budućnosti. Međutim, nakon niza studija, naučnici su uspjeli ustanoviti da se neurogeneza, odnosno formiranje novih neurona, još uvijek događa u mozgu odrasle osobe. U osnovi, neurogeneza se događa u hipokampusu - formiranju mozga koji je odgovoran za skladištenje, preraspodjelu i asimilaciju nove informacije... Ali naučnici ne isključuju da se neuroni mogu formirati u drugim dijelovima mozga, uključujući i moždanu koru.
Neuroni nastaju iz matičnih stanica, i to ne samo neurogenih (sposobne da se transformiraju isključivo u nervne stanice), već i od matičnih stanica krvi koje krvotokom ulaze u mozak. Brzina reprodukcije neurona je niska - oko 1,75% nervnih ćelija se obnavlja kod osobe godišnje. Ali mozak također ima još jedan odbrambeni mehanizam koji se zove neuroplastičnost. Sastoji se u tome da funkcije mrtvih neurona preuzimaju nervne ćelije: one stvaraju nove sinaptičke veze, povećavaju se u veličini i tako nadoknađuju smrt svojih "kolega".
Nedavno su istraživači uspjeli ustanoviti da je hipokampus, organ u kojem se uglavnom proizvode nove nervne ćelije, u stanju da raste, što znači da može da radi efikasnije. Štoviše, rast hipokampusa je moguć čak i kod odraslih i ta mogućnost u potpunosti ovisi o osobi: hipokampus, kao i svaki drugi organ u tijelu, može se trenirati. U ovom slučaju trening podrazumijeva stalno jačanje i razvoj pamćenja (vježbe za pamćenje novih informacija, vježbe za „izvlačenje“ iz dubine pamćenja već naučene informacije), kao i vježbe orijentacije na tlu i u prostoru. Zašto svjesna vježba može pomoći organski razvoj mozak? Neuroznanstvenici i dalje ostavljaju ovo pitanje otvorenim, ali činjenica takvog odnosa je očigledna.
Kako ishranom obnoviti nervne ćelije
Osim toga, ishrana može pomoći vašem mozgu da popravi nervne ćelije i brže eliminiše neurotoksine. Sjemenke i orašasti plodovi, sušeno i svježe voće, lisnato povrće (spanać, zelena salata, kiseljak), pileće meso i kokošja jaja, sirova šargarepa, tamna čokolada i prirodni med. Ali svaki alkohol šteti mozgu, kao što mu i neki lijekovi štete: hormonski agensi, antidepresivi, sredstva za smirenje, hipnotici.
Postoje i lijekovi koji su, naprotiv, korisni za mozak, jer poboljšavaju njegovu cirkulaciju, normaliziraju protok krvi i reološka svojstva krvi. Ovo nootropni lijekovi, koji lekar može propisati kao profilaktičko ili pomoćno sredstvo za probleme sa cerebralnom cirkulacijom (uključujući i pojačanu intrakranijalnog pritiska, često uzrok bolnih glavobolja) ili moždane aktivnosti.
Da biste obnovili nervne ćelije, potrebno vam je malo: stalno koristite što više delova mozga. To će pomoći jednostavnim vježbama, koje se u kompleksu nazivaju neurobika - aerobik za mozak.
Neurobika - jednostavna i zabavna
Sa gramatičke tačke gledišta, "neurobika" jeste složenica, koji se sastoji od dva dijela: "neuro" (neuroni, ako se sjećate, su nervne ćelije i moždane ćelije) i "obica" (po analogiji sa aerobikom, što znači pokret, gimnastika). Odnosno, izvodeći vježbe koje spadaju u kategoriju neurobičnih, pokrećete (i prilično energične) svoje stanice, uključujući i mozak. Iznenadit ćete se kada shvatite koliko su ove vježbe jednostavne i koliko je malo potrebno da se mozak aktivira.
Da bi bila efikasna, neurobika mora postati sastavni dio života. Promijeniti svoj život u malim stvarima danas i uvijek je dovoljno za revitalizaciju mozga. Ponekad ni ne slutimo koliko je naših navika i postupaka dovedeno do automatizma, koliko smo predvidljivi i proračunljivi. Stoga bi gimnastiku za mozak trebalo započeti naizgled najintegrativnijim radnjama svakodnevnog života.
Promijenite jutro Ritual jutarnjeg buđenja je za svakog različit. Po pravilu se zakazuje po minutima, a ponekad i po sekundama. Dakle, ustanete, obavite jutarnje procedure, pripremite doručak, obučete se, vodite na posao (u školu, Kindergarten) ostatak porodice... I tako iz dana u dan. Čini se ti i sa zatvorenih očiju moći će obavljati svakodnevne zadatke. A ako pokušate i stvarno zatvorite oči, na primjer, obučete odijelo. Ili idite dalje - izaberite ormar zatvorenih očiju, oslanjajući se samo na svoja čula? I vaš mozak će odjednom zadrhtati: zadaci će se pokazati previše neobični za njega, ali ih još uvijek treba završiti. Ovdje se ćelije kreću i postaju aktivne.
I ne stajete na prvom koraku. Pokušajte oprati zube zatvorenih očiju (naravno, pribor za ovo morate tražiti naslijepo, dodirom). A onda, umesto uobičajene jutarnje kafe i tosta, stavite šoljice sa aromatičnim biljni čaj, ne doručkuju tradicionalnim sendvičima, već npr. ovseni kolačići- i ukusno i zdravo.
Idite novom rutom do posla
Najčešće je put do posla i s posla poznat do najsitnijih detalja. Naravno, da biste aktivirali moždane ćelije, možete pokušati prošetati dio puta zatvorenih očiju, ali to će biti nesigurno za vas i one oko vas. Stoga je bolje raditi vježbe na ulici koje će vas natjerati da obratite pažnju na život oko sebe. Znate li koliko je koraka od vaše kuće do autobuske stanice (parkinga)? Koji znak visi ispred vašeg omiljenog supermarketa? Obratite pažnju na ove sitnice - i već ste prebrodili prvu fazu neurobike za ulicu.
Odustanite od svojih navika
Sada je vrijeme da iznenadite svoje kolege. Uzmite si vremena i požurite u sobu za pušače u vrijeme ručka. Izvadite karamele iz fioke stola i sišite ih umjesto uobičajene cigarete. Neka se ljudi oko vas zapitaju šta vam se dogodilo, a vi, nakon što ste odustali od tradicionalne šoljice kafe, nastavite da se bavite neurozikom – paralelno sa poslom.
Organizujte svoj sto. Ne isto kao obično, ali i neobično: neka svaka stvar zauzme novo, neobično mjesto za nju. Naravno, morate zapamtiti ovu lokaciju i time još jednom naprezati svoj jadni mozak. Aktivirajte njegov rad postavljanjem posude sa aromatično ulje... U Japanu, na primjer, vjeruje se da muškatni oraščić i cimet povećavaju produktivnost, dok mandarina i limun osnažuju. Ako radni profil dozvoljava, dovedite plejer u kancelariju i slušajte snimke raznih zvukova: morsko surfanje, pjevanje šumske ptice... Ili samo otvorite prozor - brojni zvuci i šumovi će prodrijeti u vaš poznati prostor. Ne brinite, takvi šokovi i opterećenja su samo korisni za nervne ćelije - što su aktivnije, duže zadržavaju svoje performanse.
Čitaj naglas Kada ste zadnji put sebi dozvolili takav luksuz? Štaviše, takva aktivnost je izuzetno korisna za mozak: dok čitate naglas, mnogi dijelovi moždane kore se aktiviraju kao nikada kada čitate sami sebi. Uključite članove porodice u čitanje naglas. Možete čak učiniti da čitanje novina ili časopisa od strane jedne osobe za sve ostale postane divna porodična tradicija. Neki od vas će pročitati članak naglas i onda možete o njemu raspravljati. Prednosti je mnogo, kao što vidite: postoji komunikacija, i opterećenje nervnih ćelija, i kolektivna (tačnije, porodična) zabava.
Tretirajte seks na nov način
Za neuronaučnike, intimnost je jednostavno nepresušan izvor inspiracije. Kod intimnosti funkcionišu sva čula, samo ih treba vešto voditi – da biste postigli veći efekat. Uključite maštu, upalite mozak. Lepa opuštajuća muzika, lagana večera, romantična atmosfera, nežni dodiri - sve to pruža uživanju i čini da zadrhte apsolutno sve ćelije tela. Ovo je mjesto gdje mozak nema vremena za odmor - cijelo vrijeme postoje novi osjećaji koje treba obraditi. Evo naučnog razloga da diverzificirate svoj intimni život.
Uživaj u životu
Nemojte se plašiti svojih novih osećanja i senzacija. Ako vam je život relativno miran, idite na kupanje na planinskim rijekama. Ako ste u običnom životu umorni od pomahnitalog ritma i stalnog stresa, odvojite nedelju dana i upriličite sebi „praznik nečinjenja“. Usput, možete otići na dachu, ovdje je još jedno skladište neurobnih vježbi. Kopanje u zemlji, njegovanje drveća i cvijeća, plijevljenje šargarepe savršeno se uklapa u sistem neuronauke.
Učitavanje ...