Нервные клетки: и всё-таки они восстанавливаются! Нервные клетки восстанавливаются? Правда ли что нервные клетки.

До сих пор было известно, что нервные клетки восстанавливаются только у животных. Однако недавно ученые обнаружили, что в отделе мозга человека, который отвечает за обоняние, из клеток-предшественниц образуются зрелые нейроны . Однажды они смогут помочь "починить" травмированный мозг.

Ежедневно кожа прирастает на 0,002 миллиметра. Новые кровяные тельца уже через несколько дней после того, как было запущено их производство в костном мозге, выполняют свои основные функции. С нервными клетками все гораздо проблематичней. Да, нервные окончания восстанавливаются в руках, ногах и в толще кожи . Но в центральной нервной системе – в мозге и спинном мозге – этого не происходит. Поэтому человек с поврежденным спинным мозгом не сможет больше бегать. Кроме того, нервная ткань безвозвратно разрушается в результате инсульта.

Однако недавно появилось новое указание на то, что и человеческий мозг способен на производство новых нервных клеток . Ответственными за это являются стволовые клетки. Во время внутриутробного развития плода они отвечают за созревание мозга, но и позднее решают не менее важные задачи, как утверждают в последнем номере специализированного журнала Science ученые из университетов Окленда (Новая Зеландия) и Гетеборга в Швеции: клетки могут трансформироваться у взрослого человека в зрелые нейроны .

Автобан для стволовых клеток в мозге

"Мы обнаружили своего рода автобан для стволовых клеток в головном мозге", – говорит автор исследования Петер Эрикссон из института нейронаук и психологии при университете Гетеборг в интервью SPIEGEL ONLINE. Речь идет о трубчатой структуре длиной с фалангу пальца, которая соединяет два ареала одного полушария головного мозга: боковой желудочек головного мозга, где циркулирует спинномозговая жидкость, и так называемый Bulbus olfactorius – носовую луковицу.

Вблизи наполненного жидкостью желудочка и находятся те самые стволовые клетки. Об этом резервуаре для клеток-прародительниц ученым известно по исследованиям животных, и факт существования такового у человека – тоже не новость. Однако только сейчас стало понятно, что клетки по трубке, которую ученые назвали Rostral Migratory Stream, мигрируют к обонятельной луковице , поскольку трубчатая структура заканчивается непосредственно в носовой луковице, которая переправляет для обработки обонятельные импульсы, возникающие в слизистой оболочке носа, в глубокие отделы головного мозга.

"Таким образом, человеческий мозг в состоянии поставлять материал для производства новых нейронов", – утверждает швед Эрикссон. Уже в 1998 году ученые обнаружили в очень старом с точки зрения эволюции отделе головного мозга – в Hippocampus – похожие явления. В этом ареале, который среди прочего связан со свойствами памяти, также могут возникать новые нервные клетки.

"Больше похожи на крыс, чем предполагалось"

В рамках исследования ученые обследовали мозг 30 умерших мужчин и женщин. Международная команда использовала в своих исследованиях антитела , которые, соединяясь со стволовыми клетками, делали их видимыми. Электронные микроскопы могли зафиксировать таким образом клетки и показать, что они попадают из своего резервуара в желудочки мозга и в носовую луковицу. Там они развивались до зрелых нейронов.

Этот феномен уже был известен по исследованиям животных : так, ученые из Center of Nervous System Repair при центральном госпитале Массачусетса и бостонской Harvard Medical School недавно доказали, что разные запахи приводят у крыс к тому, что в носовые луковицы попадают новые нервные клетки. "Теперь мы можем с большей уверенностью опираться на результаты наших исследований животных, – говорит Эрикссон. – Скорее всего, мы похожи на крыс больше, чем предполагалось ранее".

Уже в прошлом году ученые выдвинули гипотезу о возможности восстановления нервных клеток после повреждения мозга . И, как сообщают китайские ученые во главе с Кунь Линь Цзинь из шанхайского университета в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , они обнаружили у пациентов, перенесших инсульт, новые нервные клетки.

Что делать с результатами исследований, пока неясно . Эрикссон строит предположения: "Возможно, нам в будущем удастся повлиять на стволовые клетки и заставить их создавать нейроны".

Нервная система является самой сложной и мало изученной частью нашего организма. Она состоит из 100 миллиардов клеток – нейронов, и глиальных клеток, которых примерно в 30 раз больше. К нашему времени ученым удалось изучить только 5% нервных клеток. Все остальные пока загадка, которую медики стараются разгадать любыми методами.

Нейрон: строение и функции

Нейрон – главный структурный элемент нервной системы, эволюционировавший с нейроефекторных клеток. Функция нервных клеток заключается в ответе на раздражители сокращением. Это клетки, которые способны передавать информацию с помощью электрического импульса, химическим и механическим путями.

За исполняющими функциями нейроны бывают двигательными, чувствительными и промежуточными. Чувствительные нервные клетки передают информацию от рецепторов в головной мозг, двигательные – к мышечным тканям. Промежуточные нейроны способны выполнять и ту, и другую функции.

Анатомически нейроны состоят из тела и двух типов отростков – аксонов и дендритов. Дендритов зачастую есть несколько, их функция в улавливании сигнала от других нейронов и создании связей между нейронами. Аксоны предназначены для передачи того самого сигнала на другие нервные клетки. Снаружи нейроны покрыты специальной оболочкой, из специального белка – миелина. Он склонен к самообновлению на протяжении всей человеческой жизни.

Как же выглядит передача того самого нервного импульса ? Представим, что Вы взялись рукой за горячую ручку сковороды. В тот момент реагируют рецепторы, находящиеся в мышечной ткани пальцев рук. С помощью импульсов, они посылают информацию в главный мозг. Там информация «переваривается» и формируется ответ, который отправляется обратно к мышцам, субъективно проявляясь чувством жжения.

Нейроны, восстанавливаются ли они?

Еще в детстве нам мама говорила: береги нервную систему, клетки не восстанавливаются. Тогда такая фраза звучала как то пугающе. Если клетки не восстанавливаются, что же делать? Как уберечься от их гибели? На такие вопросы должна бы ответить современная наука. В общей сложности не все так плохо и страшно. Весь организм имеет большие возможности восстановления, почему же нервные клетки не могут. Ведь после черепно-мозговых травм, инсультов, когда идет существенное повреждения тканей мозга, он как то возвращает себе утраченные функции. Соответственно в нервных клетках, что-то происходит.

Еще при зачатии в организме «программируется» отмирание нервных клеток. Некоторые исследования говорят о гибели 1% нейронов в год . В таком случае лет за 20, мозг износился бы вплоть до невозможности человеком выполнять самые простые вещи. Но так не происходит, и мозг способен полноценно функционировать к глубокой старости.

Сначала ученые проводили исследование восстановления нервных клеток у животных. После повреждения мозга у млекопитающих, оказалось, что имеющиеся нервные клетки разделились пополам, и образовалось два полноценных нейрона, в итоге функции мозга восстановились. Правда, такие способности обнаружили только в молодых животных. В старых млекопитающих увеличения клеток не произошло. В дальнейшем опыты проводили на мышах, их запускали в большой город, тем самым заставляя искать выход. И заметили интересную вещь, количество нервных клеток у подопытных мышей увеличилось, в отличие от тех, которые жили в обычных условиях.

Во всех тканях организма, восстановление происходит путем деления существующих клеток . После проведение исследований нейрона, медики твердо заявили: нервная клетка не делится. Однако это ничего не значит. Новые клетки могут образоваться путем нейрогенеза, который начинается во внутриутробном периоде и продолжается всю жизнь. Нейрогенез – это синтез новых нервных клеток с предшественников – стволовых клеток, которые в последующем мигрируют, дифференцируются и превращаются в зрелые нейроны. Впервые сообщение о таком восстановлении нервных клеток появилось еще в 1962 году. Но оно ничем не подкреплялось, соответственно не имело никакого значения.

Примерно двадцать лет назад, новые исследования показали, что нейрогенез существует в мозге . У птиц, начинавших много петь весной, количество нервных клеток возрастало вдвое. После завершения певчего периода, количество нейронов опять уменьшалось. В дальнейшем было доказано, что нейрогенез может происходить только в некоторых участках мозга. Одним из них является область вокруг желудочков. Вторым — гиппокамп, расположенный возле бокового желудочка мозга, и отвечающий за память, мышление и эмоции. Поэтому способность запоминать и размышлять, изменяются в течение жизни, вследствие воздействия разных факторов.

Как видно из вышесказанного, хоть мозг на 95% еще не изучен, имеются достаточно фактов, подтверждающих, что нервные клетки восстанавливаются.

Нервные клетки мозга с 1928 года носят клеймо, данное им испанским нейрогистологом Сантьяго Рамон-И-Халемом : нервные клетки не восстанавливаются . В первой половине XX века было логично прийти к такому выводу, так как к этому времени учёные знали лишь то, что мозг в процессе жизни уменьшается в объёме, а нейроны не могут делиться. Но наука не стоит на месте, и с тех пор в области нейробиологии сделана масса открытий. Оказывается, отмирание нервных клеток мозга такой же постоянный и естественный процесс, как и их обновление: в разных участках нервной ткани восстановление происходит со скоростью от 15 до 100% в год. На основании существующих сегодня данных, учёные смело могут сказать: нервные клетки восстанавливаются , и это научно доказанный факт. В истинности данного суждения мы попробуем разобраться на страницах нашего электронного журнала.

Нервные клетки мозга не восстанавливаются: первое опровержение

Нервные клетки мозга стали заложниками научного авторитета. Сегодня уже ставшее крылатым утверждение испанского учёного многие люди с самого детства воспринимают как истину. А всё почему? Будучи нобелевским лауреатом 1906 года, Сантьяго Рамон-И-Халем пользовался большим уважением у современников. Поэтому его предположение о не восстановлении нервных клеток долгое время никто не решался опровергнуть. И лишь к концу прошлого столетия (только к 1999 году) сотрудники факультета психологии Принстонского университета Элизабет Гоулд и Чарлз Гросс доказали с помощью эксперимента, что зрелый мозг может продуцировать новые нейроны в количестве нескольких тысяч в день, причём этот процесс, именуемый нейрогенезом, происходит в течение всей жизни. Результаты исследований учёные опубликовали в авторитетном журнале «Science ».

designua / bigstock.com

Нейробиология – прогресс через 100 лет

Опыты учёные проводили на обезьянах – генетически похожих на людей предках. Чтобы обнаружить новые нервные клетки мозга, Гоулд и Гросс ввели приматам специальное вещество-метку BrdU. Отметим, что эта метка включается исключительно в ДНК тех клеток, которые активно делятся. После инъекции, в разное время (от 2 часов до 7 дней), исследователи тестировали кору головного мозга подопытных.

Исполнение когнитивных функций заставляет нейроны делиться

Новые клетки с ДНК, содержащие BrdU, были обнаружены в трех разных зонах головного мозга из четырёх тестируемых: в префронтальной, темпоральной и задней париетальной областях. Известно, что все эти области отвечают за когнитивные функции, то есть планирование, реализацию кратковременной памяти, узнавание объектов и лиц и пространственную ориентацию. Интересно, что ни одной новой клетки не образовалось в стриальной коре, которая ответственна за самые первые, более примитивные, операции, связанные с визуальным анализом. В связи с этим, Гоулд и Гросс предположили, что новые клетки могут быть важны для процесса обучения и памяти, являясь чистыми «листами бумаги», на которых записывается новая информация и новые навыки.

Но это ещё не всё

Наблюдения за «новичками» показали наличие у них длинных отростков – аксонов, а также способность узнавать определенные белки, которые являются нейроноспецифичными. За счёт этого учёные смогли сделать вывод, что вновь образованные клетки обладают всеми характеристиками нейронов.

designua / bigstock.com

Нейрогенезис существует. Окончательные результаты исследований Гоулд и Гросса

Как пояснили Гоулд и Гросс, новые клетки начинали размножаться в области мозга, которая называется субвентрикулярная зона (svz), и уже оттуда мигрировали в кору – к местам их постоянного пребывания, где и созревали до взрослого состояния.

Другими учёными уже было установлено, что svz – источник нейрональных стволовых клеток, – клеток, которые могут дать жизнь любой специализированной клетке нервной системы

Результаты исследований Гоулд и Гросса свидетельствуют о том, что нейрогенезис есть, и он играет очень важную роль в реализации высшей нервной деятельности головного мозга.

Гэйдж и Эриксон: нервные клетки мозга появляются в гиппокампе

Исследования Фреда Гэйджа из Салковского института биологических исследований (Калифорния) и Питера Эриксона из Салгренского университета (Швеция) подтвердили возможность появления новых нервных клеток в гиппокампе взрослых приматов, включая человека.

Гиппокамп – часть лимбической системы головного мозга. Участвует в механизмах формирования эмоций, консолидации памяти (то есть перехода кратковременной памяти в долговременную)

Учёные изъяли гиппокампальную ткань у пяти пациентов, которые умерли от рака. В своё время этим пациентам ввели инъекцию BrdU, чтобы найти раковые клетки. Гэйжд и Эриксон у всех умерших обнаружили большое количество нейронов, помеченных BrdU в гиппокампальной ткани. Важно, что возраст этих людей перед смертью был в пределах 57-72 лет. Это доказывает не только то, что нервные клетки восстанавливаются, но и то, что они образуются в гиппокампе в течение всей жизни человека.

Аутоиммунные лейкоциты восстанавливают нервные клетки. Исследование израильских учёных

К 2006 году появилось много доказательств того, что нервные клетки всё-таки восстанавливаются. Но никто, кроме израильских учёных, прежде не задавался вопросом: а как мозг узнаёт, что пора начать процесс регенерации?

Озадачившись этим вопросом, исследователи перебрали все виды клеток, которые были обнаружены ранее в голове у людей. Успешным оказалось изучение одного из подвидов лейкоцитов – Т-лимфоцитов. Специалисты предположили, что эти аутоиммунные лейкоциты, в основе которых лежат реакции иммунитета, направленные против собственных органов или тканей, занимаются не разрушением, а восстановлением нервной ткани.

Учёные сделали предположение, исходя из факта, что при повреждениях нервной ткани аутоиммунные Т-лимфоциты помогают собственным лейкоцитам – резидентам мозга. Они вместе уничтожают вредные вещества, образующиеся в поврежденных участках.

Верна ли теория?

Чтобы проверить теорию, группа во главе с профессором Шварц, провела три серии экспериментов с мышами. Животных помещали в среду, стимулирующую их умственную и физическую активность. Для объективности результатов использовались три вида животных.

У здоровых мышей во время опытов начиналось усиленное формирование нервных клеток в гиппокампе – области головного мозга, отвечающей за память (это опять же доказывает верность исследований Гэйджа и Эриксона). Затем ученые повторили эксперимент, только с мышами, страдающими серьезной лейкопенией - дефицитом лейкоцитов (в том числе Т-лимфоцитов) в крови. У них в аналогичных условиях образовалось значительно меньше новых нервных клеток. Третий эксперимент провели на мышах, обладающих всеми важными лейкоцитами, за исключением T-лимфоцитов. И получили результат, идентичный второй части экспериментов.

Пониженное формирование нервных клеток подтвердило, что T-лимфоциты - существенные факторы нейрогенезиса. Причем способствовали формированию новых нейронов именно T-лимфоциты – аутоиммунные «убийцы клеток». Именно они отдавали первичную команду на восстановление нервных клеток. Для подтверждения своего вывода ученые ввели T-лимфоциты мышам с лейкопенией. И процесс формирования клеток мозга ускорился.

Восстанавливается по 700 нейронов в день. Исследования шведских учёных

Скорость, с которой восстанавливаются нервные клетки, измерили шведские ученые из Каролинского института. Оказалось, что она может достигать 700 новых нейронов в день.

К такому выводу учёные пришли в результате долгих исследований. Специалистов заинтересовала ситуация, происходившая в 50-е годы прошлого столетия. В это время проводились наземные ядерные испытания. Тогда они сильно навредили не только окружающей среде, выпустив в атмосферу радиоактивный изотоп – углерод-14, но и нанесли ущерб здоровью человека.

Научные сотрудники изучили нервные клетки людей, заставших испытания. Как выяснилось, они впитали в себя изотоп в повышенной концентрации, и он навсегда встроился в цепочки ДНК. Углерод-14 позволил определить возраст клеток. Выяснилось, что нервные клетки появлялись в разное время. А это значит, в течение всей жизни, наряду со старыми, рождались и новые.

И старость может быть в радость

На прошедшем недавно в Санкт-Петербурге Всемирном конгрессе психиатров известный немецкий нейробиолог профессор Геттингенского университета Гарольд Хютер заверил:

«Нервная ткань восстанавливается в любом возрасте. В 20 лет процесс идет интенсивно, а в 70 – медленно. Но идет».

Ученый привел в пример наблюдения канадских коллег за монахинями преклонного возраста. Специалисты наблюдали за женщинами 100 и более лет. Исследования их головного мозга на магнитно-резонансной томографии показали, что всё в порядке, и никаких проявлений старческого слабоумия нет.

По словам немецкого профессора, всё дело в образе жизни и мышлении этих женщин, которые постоянно чему-то учатся и учат. Монахини по своей натуре скромны и имеют устойчивые представления об устройстве мира. Они придерживаются активной жизненной позиции и молятся, рассчитывая изменить людей к лучшему. Впрочем, как утверждает Гарольд Хютер, таких результатов может добиться каждый, ухаживающий за собой, человек.

Итак, данные результаты исследований, которые свидетельствуют о том, что нервные клетки всё-таки восстанавливаются, помогают развеять не только народный миф. Они открывают новые пути лечения таких заболеваний нервной системы, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона.

Известно, что эти заболевания характеризуются тем, что нервные клетки либо погибают, либо теряют свою функцию. Недуг начинает прогрессировать, когда потеря нейронов достигает критического уровня. Возможно, с помощью научных открытий в области нейробиологии ученым удастся найти способы воздействия на нейрогенез. А значит, появится возможность помочь людям, мучающимся от «нервных» болезней, искусственно активировав производство новых нейронов в определенных областях мозга.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Часто мы думаем, что у взрослых людей новые нервные клетки не образуются. Это не так. Что влияет на восстановление нейронов, почему для нас это важно и как мы можем улучшить работу мозга - в этой статье.

Немного науки

До 1960-х годов считалось, что мы рождаемся с уже сформированным мозгом, и нейроны в течение жизни не появляются. Американские ученые в 1962 году доказали на крысах , что это не так. А исследования 1998 года подтвердили , что новые клетки образуются и у людей.

Нервные клетки мозга образуются из клеток-предшественниц. Процесс регенерации называется нейрогенез . Не важно, сколько лет человеку - нейрогенез происходит постоянно и в 20 лет, и в 80. Просто у молодых людей быстрее.

Нейроны появляются в гиппокампе - части мозга, ответственной за обучение, эмоции и память; и в субвентикулярной области - она находится вокруг желудочков мозга.

«У взрослых людей ежедневно обновляется до 700 нейронов — подсчитал Йонас Фризен из Каролинского института.

Затем они мигрируют в другие отделы мозга, в которых выполняют свою функцию. Получается, что у каждого человека мозг состоит полностью из новых нервных клеток.

Почему для нас это важно?

Нервные клетки мозга важны для обучения и памяти. Доказано, что если они не генерируются в гиппокампе, то некоторые свойства памяти блокируются. Например, вам становится сложнее ориентироваться в городе.

Важно ещё качество памяти - именно нейроны помогают запоминать информацию и различать похожие воспоминания.

Замедление нейрогенеза может привести к депрессии, снижению внимания и психическим нарушениям.

Если мы хотим иметь крепкую память, хорошее настроение и уменьшить проблемы, связанные со старением - то нужно постоянно поддерживать восстановление нервных клеток мозга.

Они обновляются постоянно, и вы можете как ускорить, так и замедлить этот процесс.

Что замедляет восстановление нервных клеток мозга?

Раковые заболевания

Лучевая терапия, химиотерапия и лекарственные препараты во время лечения раковых заболеваний. В это время клетки перестают делиться, и требуется время, чтобы восстановить функцию нейрогенеза

Стресс

Сильный стресс, депрессия и негативные эмоции тоже уменьшают производство новых нейронов

Недостаток сна

Сон очень важен для всего нашего организма. Пожалуйста, высыпайтесь хорошо и

Возраст

Чем старше человек, тем медленнее формируются нервные клетки в гиппокампе. Поэтому в старости сложнее запоминать новую информацию, и хуже внимание.

Алкоголь

Но есть хорошая новость – красное вино содержит ресвератол, который влияет на нейрогенез положительно. Так что бокал пино-нуар можно себе позволить.

Животные жиры

Пища с высоким количеством насыщенных жиров: мясо, молочные продукты, яйца, масло. Причем масло не только животного происхождения (сливочное), но и пальмовое, кокосовое.

Мягкая пища

Забавный факт, который доказали японцы. Текстура еды важна: пища, которая не требует прожевывания, тоже замедляет нейрогенез.

Что увеличивает скорость восстановления нейронов мозга?

Обучение

Чем больше вы тренируете свой мозг, тем лучше нейрогенез. Поэтому так важно в любом возрасте не переставать учиться чему-то новому. Иностранный язык, игра на гитаре - развивайте любые навыки, какие вам хочется.

Правильное питание

Учёные полагают, что влияние диеты на настроение и здоровье объясняется ролью пищи в нейрогенезе. С корость восстановления клеток мозга увеличивается при ограничении калорий на 20–30%. Разгрузочные дни и короткое голодание тоже положительно влияют на память.

Жирные кислоты Омега-3 увеличивают нейрогенез, и еще снижают депрессию. Они содержатся в жирной рыбе - например, в лососе. Можно принимать Омега-3 отдельно, в виде добавки.

Полезны продукты, содержащие флавоноиды: зелёный чай, какао, абрикосы, персики, земляника, черника, гранат. Кроме этого, можно добавить в рацион витамин Р — аскорутин, рутин.

Физическая активность

Да, ничего нового - чем больше вы двигаетесь, тем лучше работает голова. Бег, фитнес, танцы, секс - хороша любая деятельность, во время которой улучшается кровоснабжение мозга.

Хорошее настроение

Друзья и близкие

Чем крепче ваши социальные связи, тем проще бороться со стрессом, плохим настроение и любыми жизненными проблемами. А значит, у вас будет быстрее происходить регенерация нервных клеток.

Как замедлить старение и улучшить работу мозга?

По теме — посмотрите выступление нейробиолога Сандрин Тюре. С юмором она рассказывает, что влияет на регенерацию нервных клеток.

Если резюмировать - все прописные истины помогают нам дольше оставаться здоровыми и работоспособными. Качественно питайтесь, спите достаточно, дружите с людьми, больше двигайтесь, и не забывайте про секс. Тогда ваши нейроны будут восстанавливаться быстрее - а значит, будет лучше память, внимание и настроение.