Neurogeneza w dorosłym mózgu


„If we lived in this room only, and this was our entire experience, we would not need neurogenesis. We would know everything about this environment and could function with all the basic knowledge we have.” Gage
Przez wiele lat w nauce obowiązywał pogląd, że w mózgach dorosłych ssaków nie powstają nowe neurony. Jednak w ciągu ostatnich lat udowodniono, że podziały komórek macierzystych w mózgu dokonują się przez całe życie, powstało też wiele koncepcji funkcjonalnego znaczenia nowych neuronów. Rozwój badań nad neurogenezą to kwestia ostatnich dwóch dekad. Istniejące wcześniej dowody na istnienie neurogenezy w mózgach dorosłych ssaków były lekceważone, głównie z powodu silnego przywiązania środowiska naukowego do obowiązującego dogmatu o niezmienności dojrzałych szlaków nerwowych. Kwestionowano nawet istnienie synaptogenezy w dorosłym mózgu. Dziś wiadomo, że obwody neuronalne są plastyczne i modyfikowalne przez całe życie. Zmiany plastyczne są podstawą naprawy i kompensacji uszkodzeń układu nerwowego. [Kossut 2009, s. 288] Mają także ogromne znaczenie w procesach uczenia się i pamięci.

Plan pracy


Wstęp

Rozdział 1 Neurogeneza jako przejaw plastyczności mózgu
1.1 Plastyczność mózgu
1.2 Neurogeneza – historia odkrycia
  • Santiago Ramon de Cajal Degeneration and Regeneration of the Nervous System (1913),
  • Altman – neurogeneza u szczurów (lata 60.),
  • Eriksson – neurogeneza u ludzi (1998).

Rozdział 2 Powstawanie nowych neuronów
2.1 Komórki macierzyste
  • Proces różnicowania się komórek macierzystych w neurony i komórki glejowe.
2.2 Gdzie powstają nowe neurony
  • warstwa podkomorowa komory bocznej (subventricular zone, SVZ), skąd nowe komórki migrują do opuszki węchowej,
  • warstwa podziarnista (subranular zone) zakrętu zębatego (dentate gyrus), powstałe tam nowe komórki wbudowują się w warstwę ziarnistą (granular zone) formacji hipokampa.
2.3 Czynniki wpływające na proliferację, różnicowanie i przetrwanie komórek
  • stymulujące: wzbogacone środowisko życia, umiarkowana aktywność fizyczna, wprowadzenie nowego przedmiotu do znanego środowiska, niektóre związki endogenne (czynniki wzrostu (BDNF), serotonina)…,
  • hamujące: alkohol i nikotyna, wysoki poziom hormonów sterydowych (stres)…

Rozdział 3 Znaczenie neurogenezy
3.1 Neurogeneza a procesy pamięciowe
  • hipokamp – budowa i funkcje związane z uczeniem się,
  • badania na temat roli nowych komórek w procesach uczenia się i pamięci.
3.2 Neurogeneza a procesy neurodegeneracyjne
3.3 Neurogeneza a depresja

Zakończenie




Bibliografia
  • Altman J., Das G. D. 1965. Autoradiographic and Histological Evidence of Postnatal Hippocampal Neurogenesis in Rats, Journal of Comparative Neurology, 124: 319-336.
  • Alvarez-Buylla A., Garcı́a-Verdugo J. M. 2002. Neurogenesis in Adult Subventricular Zone, The Journal of Neuroscience, 1, 22(3): 629-634.
  • Amrein I., Lipp H. P. 2009. Adult hippocampal neurogenesis of mammals: evolution and life history, Biology Letters, 5: 141-144.
  • Bartkowska K. 2004. Generacja komórek w mózgu dorosłych zwierząt, Kosmos. Problemy nauk biologicznych, 2 (263): 167-181.
  • Dalla C., Bangasser D. A., Edgecomb C., Shors T. J. 2007. Neurogenesis and learning: Acquisition and asymptoticperformance predict how many new cells survive in the hippocampus. Neurobiology of Learning and Memory, 88: 143-148.
  • Doidge N. 2007. The Brain That Changes Itself, Viking.
  • Eriksson P.S., Perfilieva E., Björk-Eriksson T., et al. 1998. Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nature Medicine, 4 (11): 1313-1317.
  • Gage F. H. 2003. Brain, repair yourself, Scientific American, 289 (3): 46-53.
  • Gage F.H., van Praag H. 2002. Neurogenesis in adult brain, [w:] Neuropsychopharmacology: The Fifth Generation of Progress, s. 109-117, dostępny: http://www.acnp.org/publications/neuro5thgeneration.aspx.
  • Gould E. 2007. How widespread is adult neurogenesis in mammals?, Nature Reviews Neuroscience, 8: 481-488.
  • Götz M., Huttner W. B. 2005. The cell biology of neurogenesis, Nature Reviews, 6: 777-788.
  • Grabiec M. 2009. Neurogeneza. Do czego służą nowe neurony w mózgu dorosłych zwierząt?, Forum Akademickie, http://www.forumakad.pl/archiwum/2009/03/30_neurogeneza.html.
  • Kempermann G. 2008. The neurogenic reserve hypothesis. What is adult hippocampal neurogenesis good for?, Trends in Neurosciences, 31 (4): 163-169.
  • Kossut M. 2009. Synapsy i plastyczność mózgu, Nauka światowa i polska, dostępny: http://fundacjarozwojunauki.pl/res/Tom1/Nauka%20swiatowa%20i%20polska%5B1%5D.Rozdzial%2009.pdf.
  • Kossut M. 2006. Neuroplastyczność, [w:] T. Górska, A. Grabowska, J. Zagrodzka (red.), Mózg a zachowanie, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, s. 590-613.
  • Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, & Duman RS (2000), Chronic antidepressant treatment increases neurogenesis in adult rat hippocampus, The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 20 (24): 9104-10.
  • Mierzejewski P., Kostowski W. 2002. Rola hipokampa w patogenezie uzależnień i działaniu pozytywnie wzmacniającym substancji psychoaktywnych, Alkoholizm i narkomania, tom 15, nr 2.
  • Rakic P. 2002. Adult Neurogenesis in Mammals: An Identity Crisis, The Journal of Neuroscience, 22(3): 614-618.
  • Sacharczuk M. 2005. Neurogeneza wieku dorosłego, Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL.
  • Santarelli, L. (2003), Requirement of Hippocampal Neurogenesis for the Behavioral Effects of Antidepressants, Science, 301 (5634): 805-809.
  • Shors T.J. 2009. Neurony umierają z nudów, Świat Nauki, 4 (212): 41-47.
  • Spitzer M. 2007. Jak uczy się mózg, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
  • Taupin P., Gage F. H. 2002. Adult Neurogenesis and Neural Stem Cells of The Central Nervous System in Mammals, Journal of Neuroscience Research, 69: 745-749.

Do sprawdzenia:
  • Brezun JM, Daszuta A. 1999. Depletion in serotonin decreases neurogenesis in the dentate gyrus and the subventricular zone of adult rats. Neuroscience 89(4): 999-1002.
  • Fuchs E, Flugge G, Ohl F, Lucassen P, Vollmann-Honsdorf GK, Michaelis T. 2001. Psychosocial stress, glucocorticoids, and structural alterations in the tree shrew hippocampus. Physiology and Behavior 73: 285-291.
  • Gould E. 1999. Serotonin and hippocampal neurogenesis. Neuropsychoparmacology 21(2S): 46S-51S.
  • Gould E, Beylin A, Tanapat P, Reeves A, Shors TJ. 1999. Learning enhances adult neurogenesis in the hippocampal formation. Nature Neuroscience 2(3): 260-265.
  • Gould E, Gross CG. 2002. Neurogenesis in adult mammals: Some progress and problems. The Journal of Neuroscience 22(3): 619-623.
  • Gould E, Tanapat P, McEwen BS, Fuchs E. 1998. Proliferation of granule cell precursors in the dentate gyrus of adult monkeys is diminished by stress. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 95(6): 3168-3171.
  • Gould E, Tanapat P, Rydel T, Hastings N. 2000. Molecular and cellular hypotheses of antidepressant action: Regulation of hippocampal neurogenesis in adulthood. Biological Psychiatry 48: 715-720.
  • Kempermann G, Brandon EP, Gage FH. 1998. Environmental stimulation of 129/SvJ mice causes increased cell proliferation and neurogenesis in the adult dentate gyrus. Current Biology 8: 939-942.
  • Kempermann G, Gage FH. 1999. New Nerve Cells for the Adult Brain. Scientific American 280(5): 48-53.
  • Kempermann G, Kuhn HG, Gage FH. 1997. More hippocampal neurons in adult mice living in an enriched environment. Nature 386: 493-495.
  • Kuhn HG, Dickinson-Anson H, Gage FH. 1996. Neurogenesis in the dentate gyrus of the adult rat: Age-related decrease of neuronal progenitor proliferation. The Journal of Neuroscience 16(6): 2027-2033.
  • Rhodes JS, van Praag H, Jeffrey S, Girard I, Mitchell GS, Garland Jr T., Gage FH. 2003. Exercises increases hippocampal neurogenesis to high levels but does not improve spatial learning in mice bred for increased voluntary wheel running. Behavioral Neuroscience 117(5): 1006-1016.
  • Santarelli L, Saze M, Gross C, Surget A, Battaglia F, Dulawa S, Weisstaub N, Lee J, Duman R, Arancio O, Belzung C, Hen R. 2003. Requirement of hippocampal neurogenesis for the behavioral effects of antidepressents. Science 301: 805-809.
  • Simon M, Czeh B, Fuchs E. 2005. Age-dependent susceptibility of adult hippocampal cell proliferation to chronic psychosocial stress. Brain Research Article in press.
  • van Praag H, Kempermann G, Gage FH. 1999. Running increases cell proliferation and neurogenesis in the adult mouse dentate gyrus. Nature Neuroscience 2(3): 266-270.
  • van Praag H, Christie BR, Sejnowski TJ, Gage FH. 1999. Running enhances neurogenesis, learning, and long-term potentiation in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 96(23): 13427-13431.
  • Westenbroek C, Den Boer JA, Veenhuis Maarten, Ter Horst GJ. 2004. Chronic stress and social housing differentially affect neurogenesis in male and female rats. Brain Research Bulletin 64(4): 303-308.


moze Ci podpasuje:
http://www.sciencemag.org/content/335/6073/1175.full
http://www.nature.com/nature/journal/v483/n7389/pdf/nature10845.pdf
MW.

WD: Polecam Chapter 8: Neurogenesis In Adult Brain, Fred H. Gage And Henriette Van Praag
http://www.acnp.org/publications/neuro5thgeneration.aspx

Astrocytes Affect Brain's Information Signaling
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100614092528.htm

How Brains Bounce Back from Physical Damage http://bit.ly/m0FYET
They concluded that without neurogenesis in the hippocampus, the recovery of cognitive functions after brain injury was significantly impaired.