Naukowcy znaleźli kolejne dowody na to, że u dorosłych też powstają nowe neurony. Neurogeneza zachodzi w hipokampie – części mózgu zaangażowanej w uczenie się, pamięć i emocje.
Naukowcy od dekad zmagają się z pytaniem, czy mózg dorosłego człowieka tworzy nowe neurony. Do niedawna uważano, że proces neurogenezy, czyli proces powstawania nowych neuronów, hamuje wraz z wiekiem, by w końcu całkiem ustać. W 2013 roku grupa badawcza Jonasa Friséna z Karolinska Institutet wykazała, że nowe neurony mogą tworzyć się w hipokampie dorosłych ludzi. Potem pojawiły się prace, które przeczyły tym ustaleniom, ale ukazały się też badania je potwierdzające.
W 2018 roku naukowcy z Columbia University badając mózgi zmarłych osób ustalili, że u zdrowych, dorosłych mężczyzn i kobiet może powstawać tyle samo nowych komórek mózgowych, co u młodszych osób (więcej na ten temat w tekście: U osób dorosłych także powstają nowe neurony). Rok później uczeni z Autonomous University of Madrid doszli do podobnych wniosków. Hiszpańscy badacze również analizując mózgi zmarłych osób, znaleźli młode neurony, nawet u osób w podeszłym wieku (więcej na ten temat w tekście: Nowe neurony powstają nawet podeszłym wieku). Ale i te badania zostały zakwestionowane, bo nie było jasne, czy młode naurony powstały w dorosłym mózgu, czy też były tam obecne od dzieciństwa.
W nowych pracach, naukowcy uzbrojeni w narzędzia sztucznej inteligencji, znaleźli kolejne dowody na to, że neurogeneza zachodzi również u dorosłych. W publikacji, która ukazała się na łamach pisma „Science” (DOI: 10.1126/science.adu9575), badacze z Karolinska Institutet oraz z Chalmers University of Technology w Szwecji wykazali, że nowe neurony powstają u dorosłych w hipokampie – części mózgu odpowiedzialnej za pamięć, zdolność uczenia się czy emocje.
Neurogeneza u dorosłych
W swoich pracach naukowcy zidentyfikowali komórki progenitorowe neuronów w hipokampie. Komórki progenitorowe zwane też komórkami prekursorowymi, to komórki potomne komórek macierzystych. Mają ograniczoną zdolność różnicowania się i zazwyczaj powstają z nich komórki należące do tej samej tkanki czy organu.
– Udało nam się zidentyfikować te komórki, co potwierdza, że w hipokampie mózgu dorosłego człowieka trwa proces formowania się neuronów – powiedział Frisén, który kierował nowymi badaniami.
W pracach tych naukowcy połączyli kilka zaawansowanych technik do analizy tkanki mózgowej osób w wieku do 78 lat pochodzącej z kilku międzynarodowych biobanków. Wykorzystali metodę zwaną sekwencjonowaniem pojedynczego jądra RNA, która analizuje aktywność genów w pojedynczych jądrach komórkowych oraz cytometrię przepływową, aby zbadać właściwości komórek. Łącząc to z modelami sztucznej inteligencji, które zostały wytrenowane do identyfikacji komórek progenitorowych na podstawie aktywności około 10 tys. genów, byli w stanie zidentyfikować neurony na różnych etapach rozwoju, w tym młode neurony, w tkance mózgowej zmarłych osób, w wieku od 20 do 78 lat.
Różnice indywidualne
W dalszych badaniach uczeni ustalili, że nowo utworzone komórki znajdowały się w określonym obszarze hipokampa zwanym zakrętem zębatym. Obszar ten jest ważny dla tworzenia pamięci, uczenia się i elastyczności poznawczej. Jest głównym miejscem neurogenezy u dzieci i niektórych dorosłych zwierząt.
Badacze zaobserwowali też, że niektórzy dorośli ludzie mieli wiele komórek progenitorowych neuronów, inni prawie wcale. – Powszechnie wiadomo, że u gryzoni czynniki środowiskowe i genetyczne wpływają na poziom neurogenezy, więc podejrzewam, że różnice między ludźmi wynikają również z czynników genetycznych i środowiskowych – przyznał Frisén.
Generalnie młodsze mózgi miały więcej komórek progenitorowych niż starsze, a tkanka mózgowa 5 z 14 dorosłych w zestawie danych nie miała żadnych dostrzegalnych komórek progenitorowych.
„Dodajemy kolejny ważny element do układanki jaką jest zrozumienie, jak ludzki mózg działa i zmienia się w ciągu życia. Nasze badania mogą mieć również znaczenie dla rozwoju regeneracyjnych metod leczenia, które stymulują neurogenezę w zaburzeniach neurodegeneracyjnych i psychiatrycznych – wyjaśnił Frisén.
Źródło: Karolinska Institutet, Science, fot. Pixabay/ CC0