Apa itu Neurogenesis?

itu neurogenesis adalah kelahiran neuron baru dari sel induk dan sel nenek moyang. Ini terjadi selama perkembangan embrionik ketika sistem saraf terbentuk. Bukti terbaru menunjukkan bahwa neurogenesis berlanjut pada primata dan manusia dewasa.

Neuron adalah komponen fungsional dari sistem saraf dan bertanggung jawab untuk pemrosesan dan transmisi informasi (Zhao, 2008).

Bertentangan dengan apa yang dipikirkan sebelumnya, sistem saraf dewasa dapat menghasilkan neuron baru, yaitu, yang memiliki kapasitas tertentu untuk beregenerasi. Jadi produksi baru neuron tidak terbatas hanya pada kehidupan embrionik dan neonatal.

Semua mamalia memiliki sel-sel yang mereplikasi di banyak organ dan dalam beberapa kasus, terutama dalam darah, di kulit dan di usus, sel-sel induk ada sepanjang hidup, yang berkontribusi pada penggantian sel yang cepat (Gage, 2002 ). Misalnya, usus sepenuhnya meregenerasi selnya setiap 10,7 tahun.

Tetapi regenerasi sistem saraf, khususnya otak jauh lebih terbatas, tetapi itu tidak berarti bahwa tidak ada.

Karakteristik neurogenesis

Serangga, ikan, dan amfibi dapat mereplikasi sel-sel saraf sepanjang hidup. Pengecualian untuk aturan perbaikan diri dan pertumbuhan berkelanjutan ini dianggap sebagai otak mamalia dan sumsum tulang belakang.

Saat ini kita tahu bahwa batasan yang diterima ini tidak berlaku untuk waktu yang lama, karena ada dua area otak yang terdiferensiasi dengan baik, dentate gyrus pembentukan hippocampal dan zona subventrikular dan proyeksi melalui jalur migrasi rostral ke bohlam penciuman, yang dapat menghasilkan neuron baru sepanjang hidup (Gage, 2002).

Oleh karena itu, ada sel-sel induk saraf sepanjang hidup di otak orang dewasa yang dapat memperbaharui dan memunculkan neuron baru, astrosit dan oligodendrosit, seperti yang terjadi pada otak yang sedang berkembang..

Dalam dua area otak mamalia dewasa ini (dentate gyrus dan subventricular zone) terdapat sel dengan aktivitas mitosis, yang dapat diklasifikasikan ke dalam dua kelompok (Arias-Carrión, 2007):

• Sel batang atau batang yang mampu membelah tanpa batas waktu dan berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel khusus, dengan siklus sel lebih dari 28 hari.

• Sel progenitor saraf, dengan siklus sel 12 jam yang merupakan sel-sel saraf dengan kapasitas lebih terbatas untuk pembaharuan diri dan ekspansi, dan dengan potensi untuk berdiferensiasi menjadi beberapa jenis neuron. Progenitor neuron dan progenitor glial adalah sel yang masing-masing berkomitmen untuk membedakan neuron atau glia saja. Nenek moyang neuron ditentukan untuk jenis neuron tertentu, bisa menjadi alat substitusi yang ideal untuk mengobati SSP yang terluka.

Regulasi neurogenesis di otak orang dewasa

Neurogenesis di otak orang dewasa diatur secara positif atau negatif oleh berbagai mekanisme. Selain itu, ada faktor internal dan eksternal yang berpartisipasi dalam peraturan tersebut.

Di antara faktor-faktor internal adalah ekspresi gen, molekul, faktor pertumbuhan, hormon dan neurotransmiter; Usia adalah faktor internal lain yang terlibat dalam neurogenesis. Di antara faktor-faktor eksternal, rangsangan lingkungan dan farmakologis dapat disebutkan (Arias-Carrión, 2007).

Faktor internal

Genetik dan molekuler

Di antara faktor genetik yang menginduksi neurogenesis dan morfogenesis embrionik, ekspresi gen dapat disebutkan. Gen-gen ini juga berpartisipasi dalam mengatur proliferasi dan diferensiasi sel di area neurogenik otak orang dewasa.

Beberapa gen ini diekspresikan dalam derajat yang berbeda di daerah perkecambahan otak orang dewasa sebagai respons terhadap rangsangan atau cedera di daerah tersebut..

Faktor pertumbuhan

Ekspresi berbagai faktor pertumbuhan seperti Neurotrophic Factor Derivative of Brain (BDNF) yang terlibat dalam regulasi nasib sel dapat menentukan ukuran populasi neuronal atau glial, baik pada otak yang berkembang maupun pada otak orang dewasa..

Faktor-faktor ini diekspresikan secara berlebihan dalam model neurodegeneratif yang berbeda seperti penyakit Alzheimer atau Parkinson, di mana mereka berpartisipasi sebagai faktor pelindung kerusakan saraf atau sebagai faktor pendorong selama generasi dan diferensiasi sel-sel baru yang menggantikan sel yang terluka (Arias- Carrión, 2007).

Dalam konteks ini, telah ditunjukkan bahwa pemberian faktor neurotropik turunan otak (BDNF) intracerebroventricular meningkatkan neurogenesis pada bohlam penciuman dan hippocampus..

Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa faktor-faktor pertumbuhan ini merangsang neurogenesis di otak orang dewasa.

Neurotransmiter

Sekarang diketahui bahwa berbagai neurotransmiter berperan sebagai faktor yang mengatur neurogenesis di otak orang dewasa. Di antara yang paling banyak dipelajari adalah glutamat, serotonin (5-HT), noradrenalin dan dopamin.

Glutamat dianggap sebagai neurotransmitter yang paling penting untuk fungsi otak. Diketahui untuk mengatur neurogenesis pada hippocampus hewan dewasa.

Partisipasi 5-HT dalam neurogenesis telah ditunjukkan dalam beberapa penelitian, sehingga penghambatan sintesisnya memungkinkan untuk melihat penurunan tingkat proliferasi baik di hippocampus maupun di zona subventricular (ZSV) tikus..

Sistem noradrenergik juga terlibat dalam neurogenesis di otak orang dewasa. Telah ditunjukkan bahwa dengan menghambat pelepasan noradrenalin, proliferasi sel dalam hippocampus berkurang.

Akhirnya, dopamin adalah neurotransmitter penting lain yang terlibat dalam regulasi neurogenesis di ZSV dan hippocampus otak orang dewasa. Telah dibuktikan secara eksperimental bahwa penurunan dopamin menurunkan pembentukan neuron baru, baik di SVZ maupun di dentate gyrus dari hippocampus..

Hormon

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa steroid ovarium, serta estrogen endogen, memiliki efek stimulasi pada proliferasi sel. Namun, steroid adrenal seperti kortikosteroid menekan proliferasi sel di berbagai bidang seperti dentate gyrus dari hippocampus.

Sebuah studi pada tikus menunjukkan bahwa tingkat neurogenesis meningkat 65% selama kehamilan dan mencapai puncak maksimum sesaat sebelum persalinan, yang bertepatan dengan kadar prolaktin (Arias-Carrión, 2007).

Usia

Diketahui bahwa usia adalah salah satu faktor internal terpenting dalam pengaturan neurogenesis di otak.

Neurogenesis di otak yang sedang berkembang sangat tinggi, tetapi ketika kita mencapai usia dewasa dan kita semakin tua, itu menurun secara drastis, meskipun tidak hilang sepenuhnya..

Faktor eksternal

Lingkungan

Neurogenesis bukan merupakan proses biologis statis, karena kecepatannya bervariasi dan tergantung pada lingkungan. Diketahui bahwa aktivitas fisik, lingkungan yang diperkaya, pembatasan energi dan modulasi aktivitas neuron, di antara faktor-faktor lain, bertindak sebagai pengatur positif neurogenesis..

Hewan yang hidup di lingkungan yang diperkaya memiliki peningkatan neurogenesis pada dentate gyrus. Namun, pada hewan yang hidup dalam kondisi stres atau dalam lingkungan yang kurang diperkaya, neurogenesis di daerah ini berkurang atau benar-benar terhambat..

Selain itu, perubahan pada poros hipotalamus-hipofisis-adrenal, yang disebabkan oleh situasi stres persisten selama perkembangan, menurunkan pembentukan sel-sel baru dalam dentate gyrus. Dengan demikian, diketahui bahwa proliferasi sel dalam dentate gyrus berkurang karena efek glukokortikoid, yang dilepaskan sebagai respons terhadap stres..

Dengan cara ini, telah diamati bagaimana latihan sukarela dan pengayaan lingkungan meningkatkan kinerja tikus muda dan tua di labirin air Morris (tugas untuk menguji pembelajaran hippocampal dan bergantung pada memori) (Arias-Carrión , 2007).

Juga telah diamati bagaimana neurogenesis dapat dimodulasi oleh keadaan sosial hewan dan kemungkinan dimediasi oleh molekul seperti faktor neurotropik yang berasal dari otak yang disebutkan di atas (Zhao, 2008).

Akhirnya, pengalaman yang berhubungan dengan peningkatan kognisi mungkin dilakukan dengan menstimulasi jaringan neuron hippocampus..

Faktanya, pembelajaran dependen hippocampal adalah salah satu pengatur utama neurogenesis (penelitian). Hippocampus bertanggung jawab atas pembentukan ingatan baru, ingatan deklaratif dan ingatan episodik dan spasial. Jadi, sangat penting proliferasi neuron baru di area otak ini.

Setelah dijelaskan apa itu neurogenesis dan oleh faktor apa itu diatur, Anda bisa bertanya pada diri sendiri apakah sesuatu dapat dilakukan untuk menghindari penurunan karakteristik neurogenesis penuaan dan merangsang penciptaan neuron baru. Ini hari keberuntungan Anda karena jawabannya adalah ya. Berikut ini beberapa tips untuk mendapatkannya.

Bagaimana kekuatan neurogenesis?

Berolahraga!

Penurunan neurogenesis yang tepat untuk penuaan dapat dicegah atau dibalik dengan latihan fisik. Faktanya, seperti dikomentari Van Praag dan rekan (2005), orang dewasa yang lebih tua yang berolahraga sepanjang hidup memiliki lebih sedikit kehilangan jaringan otak daripada orang yang tidak banyak bergerak. Di sisi lain, orang tua dalam kondisi fisik yang baik memiliki kinerja yang lebih baik dalam tes kognitif daripada rekan tetap mereka (studi).

Latihan apa pun baik, tetapi khususnya telah diamati bagaimana berlari meningkatkan proliferasi sel dalam SGZ (Zhao, 2008).

Temukan lingkungan yang diperkaya!

Neurogenesis dewasa diatur secara dinamis oleh banyak rangsangan fisiologis. Sebagai contoh, pada SGZ dewasa, latihan fisik meningkatkan proliferasi sel seperti yang telah kita komentari sebelumnya, sementara lingkungan yang diperkaya meningkatkan kelangsungan hidup neuron baru (Ming, 2011) (penelitian).

Membaca, mempelajari keterampilan baru, bertemu orang baru, permainan dan tugas yang membutuhkan pemikiran, memiliki hobi, bepergian atau pengalaman seperti memiliki anak (Ya, memiliki anak meningkatkan neurogenesis pada ibu dan ayah), di antara banyak lainnya, adalah kegiatan yang merupakan tantangan bagi kognisi kita dengan plastisitas otak akibatnya dan produksi neuron baru.

Hindari stres kronis!

Stres adalah respons akut dan adaptif terhadap lingkungan yang membantu kita berkali-kali untuk menyelesaikan masalah dan melarikan diri dari bahaya yang mungkin terjadi, tetapi hari ini, cara hidup kita penuh dengan pekerjaan dan masalah membuat kita dengan tingkat stres yang konstan dan kronis. , yang jauh dari adaptif dapat menyebabkan masalah fisik dan psikologis yang serius.

Stres kronis ini dan akibatnya dari tingginya kadar hormon adrenal seperti kortisol, telah terbukti menyebabkan kematian neuron dan penekanan neurogenesis (studi).

Karena itu, hindari stres dengan alternatif seperti yoga, relaksasi, istirahat yang baik dan kebersihan tidur akan mencegah kematian neuron yang ditakuti ini yang disebabkan oleh stres kronis..

Makan enak! Lebih sedikit lebih banyak!

Makanannya tidak kalah pentingnya. Telah ditunjukkan bagaimana pembatasan kalori, puasa intermiten, dan diet tinggi polifenol dan asam lemak tak jenuh ganda dapat memberi manfaat pada kognisi, suasana hati, penuaan dan penyakit Alzheimer. Dengan perhatian khusus dalam peningkatan plastisitas struktural dan fungsional di hippocampus, peningkatan ekspresi faktor neurotropik, fungsi sinaptik dan neurogenesis dewasa (studi).

Ini tidak berarti bahwa Anda tidak makan atau melakukan diet, tetapi itu tidak baik untuk dimakan sampai Anda mengembang atau makan makanan olahan. Makan sehat dan tidak berlebihan.

Polifenol ditemukan dalam makanan seperti biji anggur, apel, kakao, buah-buahan seperti aprikot, ceri, cranberry, delima, dll., Dan dalam minuman seperti anggur merah. Mereka juga hadir dalam kacang-kacangan, kayu manis, teh hijau, dan cokelat (cokelat hitam bukan cokelat susu).

Asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) hadir dalam ikan berlemak (ikan biru) dan minyak ikan dan makanan laut, serta dalam minyak biji dan sayuran berdaun hijau.

Jadi, apakah Anda bersedia menerapkan tip-tip ini ke dalam praktik untuk meningkatkan neurogenesis Anda??

Referensi

1. Gage, F. H. (2002). Neurogenesis di Otak Dewasa. The Journal of Neuroscience, 22(3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenesis di otak orang dewasa. Jurnal Neurologi, 44(9), 541-550.
3. Zhao, C., Deng, W. & Gage, F. H. (2008). Mekanisme dan Implikasi Fungsional Neurogenesis Dewasa. Cell, 132(4), 645-660. 
4. Deng, W., Aimone, J. B. & Gage, F. H. (2010). Neuron baru dan ingatan baru: bagaimana neurogenesis dewasa hippocampal memengaruhi pembelajaran dan memori? Ulasan Alam Neuroscience, 11, 339-350.
5. Van Praag, H., Shubert, T., Zhao, C. & Gage, F. H. (2005). Latihan Meningkatkan Pembelajaran dan Neurogenesis Hippocampal pada Tikus Berumur. JNeurosci: The Journal of Neuroscience, 25(38), 8680-8685. 
6. Ming, G. L. & Song, H. (2011). Neurogenesis dewasa di otak mamalia: jawaban signifikan dan pertanyaan signifikan. Neuron, 70(4), 687-702.
7. De Celis, M. F. R., Bornstein, S. R., Androutsellis-Theotokis, Andoniadou, C. L. et al. (2016). Efek stres pada sel batang otak dan adrenal. Psikiatri Molekuler, 21, 590-593. 
8. Murphy, T., Pereira Dias, G. & Thuret, S. (2014). Efek Diet terhadap Plastisitas Otak dalam Studi Hewan dan Manusia: Mind the Gap. Neural Plastisitas, 2014, 1-32.