Могут ли закончиться нервные клетки, и можно ли их восстановить без потерь? Хотя подавляющее большинство клеток нашего мозга формируется во время внутриутробного развития, есть определенные части мозга, которые продолжают создавать новые нервные клетки и в младенчестве. После того, как ученые поняли, что нервные клетки восстанавливаются из нейрональных стволовых, они предположили, возможность стимуляции нейрогенеза посредством других стволовых клеток – кровяных.
Невролог объяснила, восстанавливаются ли нервные клетки
Второй подход - использование эмбриональных стволовых клеток. Эти клетки располагаются во внутренней клеточной массе на ранней стадии формирования зародыша. Они способны превращаться практически в любые клетки организма. Наибольшая сложность в работе с эмбриональными клетками - заставить их трансформироваться в нейроны. Новые технологии позволяют сделать это. В некоторых лечебных учреждениях в США уже сформированы "библиотеки" нейрональных стволовых клеток, полученных из зародышевой ткани, и проводятся их пересадки пациентам.
Пока не найдено подхода к предотвращению подобного побочного эффекта. Но, несмотря на это, трансплантация стволовых клеток, несомненно, будет одним из главных подходов в терапии таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона, ставших бичом развитых стран. Пока наконец не достигнут критического количества. Тогда-то и наступает старческий маразм. Люди, которые поддерживают это убеждение, всеми силами стараются избежать стресса, а значит, любых изменений в жизни, будь то смена работы, переезд, незапланированное путешествие или второе образование.
И напрасно. Потому что нервные клетки у взрослого человека восстанавливаются. Но для этого нужны определенные условия. Нейрогенез, или образование новых нервных клеток, происходит у взрослых в гиппокампе — области мозга, которая отвечает за память. Предполагают, что новенькие нейроны могут появляться и в зоне, ответственной за планирование, принятие решений и волевые акты, — префронтальной коре.
Это революционное открытие опровергло прежнюю теорию, что мозг взрослого человека способен только формировать новые связи между имеющимися нервными клетками. И немедленно создало почву для коммерческих спекуляций. Актовегин, кортексин, церебролизин — все эти лекарства очень популярны в России и отчего-то никому не известны за ее пределами. Производители утверждают, что они-де, эти препараты, помогают образованию новых нервных клеток на месте погибших от инсульта, травмы или иной болезни. Приводят как доказательство два с половиной исследования, сделанных «на коленке», и «бесценный опыт многих тысяч врачей и пациентов».
На самом деле все эти лекарства — просто маркетинговый пшик. Они не приводят и не могут приводить к появлению новых нейронов. Несмотря на это, перечисленные выше препараты продолжают активно назначаться врачами и применяться пациентами. И беда даже не в использовании «фуфломицинов», а в том, что многие не подозревают, что мозг и в самом деле может создавать новые нервные клетки. Обогащенная среда Исследователи поместили одну группу мышей в пустую клетку, добавив лишь самое необходимое — воду, корм и подстилку из соломы.
А другую группу грызунов отправили в клетки формата «все включено» с подвесными качелями, колесом, лабиринтами и другими любопытными штуками. Через некоторое время выяснилось, что мозг мышей из первой группы остался без изменений. А вот у грызунов из клеток «все включено» начали появляться новые нейроны. Причем активнее всего нейрогенез шел у тех мышей, которые каждый день крутили лапками колесо, то есть были физически активны. Что значит обогащенная среда для человека?
Это не только «смена декораций», поездки и путешествия. К новизне непременно должна добавляться сложность, то есть необходимость исследовать, приспосабливаться. Новые люди тоже часть обогащенной среды, и общение с ними, установление социальных связей также помогает появлению новых нервных клеток в мозге. Физическая активность Любая регулярная физическая активность, будь то уборка дома или велопрогулка по парку, стимулирует появление новых нервных клеток. Мозг — «рачительная хозяюшка».
Появление в нем новых нейронов будет происходить только тогда, когда это обосновано, а именно — в незнакомой обстановке и при условии, что человек настроен выжить, то есть двигается и исследует, а не лежит и предается меланхолическим мыслям. Поэтому движение — отличное лекарство от стресса. Физическая активность нейтрализует действие гормона стресса кортизола он вызывает гибель нервных клеток и приносит человеку уверенность, спокойствие и новые идеи по преодолению сложной жизненной ситуации. Работа интеллекта Исследования показывают, что обучение еще один эффективный способ увеличить количество нервных клеток в мозге. Однако учиться — еще не значит чему-то научиться, и это имеет принципиальное значение для появления новых нервных клеток.
Когда человек начинает осваивать какой-то новый навык, у него повышается выживаемость нейронов в области мозга, ответственной за память. Да, нервные клетки погибают не только от стресса. Запоминание, обретение нового опыта связано с противоположным процессом — забыванием, устранением ненужной информации. Мозг с этой целью «выключает» из работы старые нейроны. Это естественный цикл, который происходит даже тогда, когда человек спокоен, доволен жизнью и счастлив.
Обучение новому помогает выживать старым нейронам, но никак не влияет на появление новых. Чтобы появлялись новые нервные клетки, человеку необходимо использовать на практике полученные знания, повторять полученную информацию. Поэтому для появления новых нервных клеток недостаточно просто посетить мастер-класс по скетчингу. Понадобится регулярно что-то рисовать, используя полученные знания. Оптимально сочетать это занятие с прогулками на природе: физическая активность в сочетании с обучением дает наилучшие результаты.
Антидепрессанты Феномен появления новых нервных клеток у взрослых людей был неожиданно для исследователей выявлен у тех пациентов, которые принимали… антидепрессанты!
Онищенко добавил, что считает необходимым изучать данный процесс, потому что понимание механизма восстановления нервных клеток и его стимулирование станет «большим резервом для продления активной жизни человека». В частности, это отразится на профессиональной и творческой деятельности.
Врач-невролог, директор медицинской службы Здравницы «Лаго-Наки» Руслан Сибагатуллин до этого рассказал , что победить затянувшийся нервный тик помогут полноценный сон и отдых.
Находка безоговорочно подтвердила, что процесс нейрогенеза происходит и у взрослых людей. Но если у грызунов нейрогенез идет только в гиппокампе, то у человека, вероятно, он может захватывать более обширные зоны головного мозга, включая кору больших полушарий. Недавно проведенные исследования показали, что новые нейроны во взрослом мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых, но из стволовых клеток крови. Открытие этого феномена вызвало в научном мире эйфорию.
Однако публикация в журнале "Nature" за октябрь 2003 года во многом остудила восторженные умы. Оказалось, что стволовые клетки крови действительно проникают в мозг, но они не превращаются в нейроны, а сливаются с ними, образуя двуядерные клетки. Затем "старое" ядро нейрона разрушается, а его замещает "новое" ядро стволовой клетки крови. В организме крысы стволовые клетки крови в основном сливаются с гигантскими клетками мозжечка - клетками Пуркинье, правда, происходит это довольно редко: во всем мозжечке можно обнаружить лишь несколько слившихся клеток. Более интенсивное слияние нейронов происходит в печени и сердечной мышце.
Пока совершенно непонятно, какой в этом физиологический смысл. Одна из гипотез заключается в том, что стволовые клетки крови несут с собой новый генетический материал, который, попадая в "старую" клетку мозжечка, продлевает ей жизнь. Итак, новые нейроны могут возникать из стволовых клеток даже в мозге взрослого человека. Этот феномен уже достаточно широко применяется для лечения различных нейродегенеративных заболеваний заболеваний, сопровождающихся гибелью нейронов головного мозга. Препараты стволовых клеток для трансплантации получают двумя способами.
Первый - это использование нейрональных стволовых клеток, которые и у эмбриона, и у взрослого человека располагаются вокруг желудочков головного мозга. Второй подход - использование эмбриональных стволовых клеток. Эти клетки располагаются во внутренней клеточной массе на ранней стадии формирования зародыша. Они способны превращаться практически в любые клетки организма. Наибольшая сложность в работе с эмбриональными клетками - заставить их трансформироваться в нейроны.
Новые технологии позволяют сделать это. В некоторых лечебных учреждениях в США уже сформированы "библиотеки" нейрональных стволовых клеток, полученных из зародышевой ткани, и проводятся их пересадки пациентам. Пока не найдено подхода к предотвращению подобного побочного эффекта. Но, несмотря на это, трансплантация стволовых клеток, несомненно, будет одним из главных подходов в терапии таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона, ставших бичом развитых стран. Запрет для нервных клеток.
Белоконева О. Праматерь всех клеток. Смирнов В. РАМН, член-корр. Восстановительная терапия будущего.
Читайте в любое время Другие статьи из рубрики «Наука. Вести с переднего края» Детальное описание иллюстрации Схематическое изображение нервной клетки, или нейрона, которая состоит из тела с ядром, одного аксона и нескольких дендритов. Нервная клетка - главная в нервной системе. Нейрон - особенная клетка, у нее имеются отростки: длинные называются аксонами, а короткие разветвленные - дендритами.
Структурное поражение, иными словами разрушение самой клетки, происходит, как правило, вследствие травмы или инсульта. В такой ситуации выполнение задач разрушенных клеток принимают на себя неповрежденные участки мозга. Это свойство называется нейропластичностью.
Функциональное повреждение нервной клетки характеризуется утратой ею способности выполнять свои функции.
Нейрогенез, нейроны и новые нейронные связи
Нервные клетки восстанавливаются во время сна, при этом отжившие свой срок нейроны мозга растворяются и на их месте происходит рост новых. Нервозность характеризуется повышенной возбудимостью нервной системы, что выражается в чрезмерно выраженной, иногда неадекватной, реакции на происходящее вокруг. Распространенное заблуждение, которое уже успело стать устойчивым выражением, цитируемой «аксиомой», гласит: нервные клетки не восстанавливаются! Существует расхожая фраза о том, что нервные клетки не восстанавливаются. Если нервные клетки не восстанавливаются, то значит ли это, что они могут закончится?
Гибель нейронов: есть ли выход?
«Фразу о том, что нервные клетки не восстанавливаются, придумали материалисты. Первые обнадеживающие новости о клетках мозга появились в 1998 году, когда ученые изучили мозги людей, которых лечили соединением, маркирующим ДНК в новорожденных нейронах. Распространенное предположение о том, что нервные клетки не восстанавливаются, одновременно правдиво и ложно.
И все-таки они восстанавливаются
Клетка Программируемая гибель отслуживших свое нейронов или апоптоз — естественный процесс жизнедеятельности организма. Удаление мертвых клеток и дендритов, связывающих их с другими нейронами, — критически важно для нормального функционирования центральной нервной системы. Если этот процесс нарушен, особенно в раннем возрасте, то в будущем это может привести к нарушению развития нервной системы и когнитивным расстройствам. Работа ученых, в которой показано, как специализированные клетки мозга участвуют в удалении мертвых нейронов и дендритов из центральной нервной системы, опубликована в Science Advances.
А если не может — почему? Порезанный палец заживет за несколько дней, сломанная кость срастется. Мириады эритроцитов сменяют друг друга короткоживущими поколениями, растут под нагрузкой мышцы: наш организм обновляется постоянно. Долгое время считалось, что на этом празднике перерождения остается один аутсайдер — головной мозг. Его важнейшие клетки, нейроны, слишком высокоспециализированны, чтобы делиться. Количество нейронов падает год от года, и хотя они так многочисленны, что потеря нескольких тысяч штук не оказывает заметного влияния, способность восстанавливаться после повреждений не помешала бы и мозгу. Однако ученым долго не удавалось обнаружить присутствия новых нейронов в зрелом мозге.
Впрочем, не было и достаточно тонких инструментов, позволяющих найти такие клетки и их «родителей». Ее цепочки активно синтезируют делящиеся клетки, удваивая свой генетический материал и заодно накапливая радиоактивные метки. Месяц спустя после введения препарата взрослым крысам ученые получали срезы их головного мозга. Авторадиография показала, что метки находятся в клетках зубчатой извилины гиппокампа. Все-таки они размножаются, и «взрослый нейрогенез» существует. Задачи выживания Нервной клетке мало просто родиться — ей предстоит выжить и приобрести функциональность зрелых нейронов. А умирают они чаще, чем можно подумать: почти половина клеток гиппокампа, возникших в ходе взрослого нейрогенеза у крыс, погибает в течение месяца после появления. У макак с их более крупным мозгом созревание новых нейронов и их встраивание в структуры для обработки данных занимает куда больше времени, около полугода. О людях и мышах В ходе этого процесса зрелые нейроны не делятся, как не делятся и клетки мышечных волокон, и эритроциты: за их образование отвечают различные стволовые клетки, сохраняющие «наивную» способность размножаться. Один из потомков разделившейся клетки-предшественника становится молодой специализированной клеткой и дозревает до полнофункционального взрослого состояния.
Другая дочерняя клетка остается стволовой: это позволяет поддерживать популяцию клеток-предшественников на постоянном уровне, не жертвуя обновлением окружающей их ткани. Клетки-предшественницы нейронов нашлись в зубчатой извилине гиппокампа. Позже их обнаружили и в других частях головного мозга грызунов, в обонятельной луковице и подкорковой структуре стриатума.
Да, наши нейроны погибают. Но взамен рождаются новые. Нейроны погибают и рождаются всю нашу жизнь, хотя и с разной интенсивностью. У людей нейрогенез образование новых нейронов наиболее интенсивный в детстве. При этом нейроны погибают прежде всего не из-за стресса, а из-за неправильного питания, алкоголя, выхлопных газов, недостатка движения, и даже обучения и общения. Пока вы живы, ваш мозг постоянно строит нейронные сети. Поэтому наша задача — поддерживать здоровье мозга, чтобы ему было легче это делать. Лучшей профилактикой болезни Альцгеймера или других форм деменции является не жизнь в собственной скорлупе, где нет ни стрессов, ни радости, а активная социальная, интеллектуальная и физическая жизнь, в которой есть свои вызовы и даже стресс. Стресс на самом деле не убивает нейроны, хотя может вызвать временное уменьшение объема мозга. В это можно поверить — ведь нервная и гормональная реакция на стресс это эволюционное приспособление. Реакция на стресс помогает нам переживать трудные времена, приспосабливаться, мобилизоваться и быстро учиться. С другой стороны, тот факт, что нейрогенез может длиться всю жизнь, то есть «нервные клетки восстанавливаются», известен еще с 1960-х годов и находит новые и новые подтверждения в наше время.
Добавить в закладки Нейродегенеративные заболевания - болезнь Альцгеймера, Паркинсона и другие - наносят непоправимый ущерб мозгу. Потерянные нейроны не восполняются, и человек перестает реагировать на внешний мир. Диагноз кардинально меняет существование самого человека и причиняет боль его близким. Считалось, что восстановить нейроны у взрослого человека невозможно, но благодаря развитию нейробиологии ученым удалось выяснить, что новые нейроны могут появляться из стволовых клеток. А в 2019 году международная группа ученых во главе с Вячеславом Дячуком открыла природный механизм восстановления нейронов - механизм превращения глиальных клеток вспомогательных клеток нервной системы в нейроны на раннем развитии. Исследования продолжаются, и если выяснится, что глия способна восстанавливать нейроны взрослого человека, то проблема их потери будет решена. В перспективе это полное выздоровление и возврат к полноценной жизни людей, которые страдают неизлечимыми заболеваниями. Дячук Вячеслав Алексеевич - старший научный сотрудник Лаборатории эмбриологии Национального научного центра морской биологии имени А. Жирмунского, профессор Каролинского института, Швеция. 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.
И все-таки они восстанавливаются
? нервные клетки, или нейроны, не восстанавливаются. Утверждение было следующим: нервные пути неизменны и фиксированы, нервные клетки отмирают без возможности восстановления. ? нервные клетки, или нейроны, не восстанавливаются. Распространенное предположение о том, что нервные клетки не восстанавливаются, одновременно правдиво и ложно. Принято считать, что нервные клетки умирают, когда человек испытывает бытовой стресс и эмоциональные переживания.