Wenn das Gedächtniszentrum des menschlichen Gehirns neue Zellen wachsen kann, könnte es helfen, Menschen von Depressionen und posttraumatischen Belastungsstörungen erholen (PTBS), verzögern den Beginn der Alzheimer, vertiefen unser Verständnis von Epilepsie und bieten neue Einblicke in das Gedächtnis und Lernen. Wenn nicht, dann ist es nur eine andere Art, wie sich Menschen von Nagetieren und Vögeln unterscheiden.,
Seit Jahrzehnten diskutieren Wissenschaftler, ob die Geburt neuer Neuronen – Neurogenese genannt-in einem Bereich des Gehirns möglich war, der für das Lernen, das Gedächtnis und die Stimmungsregulation verantwortlich ist. Eine wachsende Zahl von Forschungen deutete darauf hin, dass sie es könnten, aber dann warf ein Nature Paper im vergangenen Jahr Zweifel auf.
Eine neue Studie, die im März in einer anderen Fachzeitschrift der Nature—Familie—Nature Medicine-veröffentlicht wurde, bringt nun das Gleichgewicht zurück in Richtung “ Ja.,“Angesichts der neuen Studie „würde ich sagen, dass es einen überwältigenden Fall für die Neurogenese während des gesamten Lebens beim Menschen gibt“, sagte Jonas Frisén, Professor am Karolinska-Institut in Schweden, in einer E-Mail. Frisén, der nicht an der neuen Forschung beteiligt war, schrieb in der März-Ausgabe von Nature Medicine Neuigkeiten und Ansichten über die Studie.
Nicht jeder war überzeugt. Arturo Alvarez-Buylla war der leitende Autor des letztjährigen Nature Paper, das die Existenz der Neurogenese in Frage stellte., Alvarez-Buylla, Professor für neurologische Chirurgie an der University of California, San Francisco, sagt, er bezweifelt immer noch, dass sich nach der Geburt neue Neuronen im Hippocampus des Gehirns entwickeln.
„Ich glaube nicht, dass dies die Dinge beruhigt“, sagt er. „Ich habe mein ganzes Leben lang Neurogenese für Erwachsene studiert. Ich wünschte, ich könnte einen Ort finden, an dem es überzeugend passiert.“
Seit Jahrzehnten haben einige Forscher gedacht, dass die Gehirnkreisläufe von Primaten—einschließlich Menschen—durch das Wachstum einer beträchtlichen Anzahl neuer Neuronen zu stark gestört würden., Alvarez-Buylla sagt, er denke, dass die wissenschaftliche Debatte über die Existenz der Neurogenese fortgesetzt werden sollte. „Grundkenntnisse sind grundlegend. Nur zu wissen, ob erwachsene Neuronen ersetzt werden, ist ein faszinierendes Grundproblem“, sagt er.
Neue Technologien, die Zellen im lebenden Gehirn lokalisieren und die individuelle Aktivität der Zellen messen können, von denen keine in der Nature Medicine-Studie verwendet wurde, können letztendlich anhaltende Fragen aufwerfen.
Eine Reihe von Forschern lobte die neue Studie als durchdacht und sorgfältig durchgeführt., Es ist eine „technische Tour de Force“ und befasst sich mit den Bedenken des letzten Jahres, sagt Michael Bonaguidi, Assistenzprofessor an der University of Southern California Keck School of Medicine.
Die Forscher aus Spanien testeten eine Vielzahl von Methoden zur Erhaltung von Hirngewebe von 58 neu verstorbenen Menschen. Sie fanden heraus, dass verschiedene Konservierungsmethoden zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen darüber führten, ob sich neue Neuronen im erwachsenen und alternden Gehirn entwickeln könnten.,
Hirngewebe muss innerhalb weniger Stunden nach dem Tod konserviert werden, und bestimmte Chemikalien, die zur Konservierung des Gewebes verwendet werden, oder die Proteine, die sich neu entwickelnde Zellen identifizieren, werden zerstört, sagte Maria Llorens-Martin, die leitende Autorin der Zeitung. Andere Forscher haben das Vorhandensein dieser Zellen verpasst, weil ihr Gehirngewebe nicht so genau erhalten war, sagt Llorens-Martin, Neurowissenschaftler an der Autonomen Universität Madrid in Spanien.,
Jenny Hsieh, Professorin an der University of Texas San Antonio, die nicht an der neuen Forschung beteiligt war, sagte, die Studie biete allen Wissenschaftlern eine Lektion, die sich auf die Großzügigkeit von Gehirnspenden verlassen. „Wenn wir uns etwas in der menschlichen Postmortalität ansehen, müssen wir bei diesen technischen Problemen sehr vorsichtig sein.“
Llorens-Martin sagte, sie habe 2010 mit dem sorgfältigen Sammeln und Konservieren von Gehirnproben begonnen, als sie feststellte, dass viele in Gehirnbanken gespeicherte Gehirne für diese Art von Forschung nicht ausreichend konserviert wurden., In ihrer Studie untersuchten sie und ihre Kollegen das Gehirn von Menschen, die mit intakten Erinnerungen starben, und von Menschen, die in verschiedenen Stadien der Alzheimer-Krankheit starben. Sie fand heraus, dass das Gehirn von Menschen mit Alzheimer zeigte nur wenige, wenn überhaupt Anzeichen von neuen Neuronen im Hippocampus—mit weniger Signal je weiter entlang der Menschen im Verlauf der Krankheit waren., Dies deutet darauf hin, dass der Verlust neuer Neuronen—wenn er im lebenden Gehirn nachgewiesen werden könnte—ein früher Indikator für den Ausbruch von Alzheimer wäre und dass die Förderung eines neuen neuronalen Wachstums die Krankheit verzögern oder verhindern könnte, von der jetzt mehr als 5, 5 Millionen Amerikaner betroffen sind.
Rusty Gage, Präsident des Salk Institute for Biological Studies und dort Neurowissenschaftler und Professor, sagt, er sei beeindruckt von der Liebe der Forscher zum Detail., „Methodisch setzt es die Messlatte für zukünftige Studien“, sagt Gage, der nicht an der neuen Forschung beteiligt war, aber 1998 leitender Autor eines Papiers war, das die ersten Beweise für die Neurogenese fand. Laut Gage geht diese neue Studie auf die Bedenken von Alvarez-Buyllas Forschung ein. „Aus meiner Sicht ist das ein Fehler, der passiert ist“, sagt er. „Dieses Papier in einer sehr schönen Art und Weise… systematisch bewertet alle Fragen, die wir alle fühlen, sind sehr wichtig.,“
Neurogenese im Hippocampus ist wichtig, sagt Gage, weil Beweise bei Tieren zeigen, dass es für die Mustertrennung unerlässlich ist“, so dass ein Tier zwischen zwei Ereignissen unterscheiden kann, die eng miteinander verbunden sind.“Bei Menschen, sagt Gage, könnte die Unfähigkeit, zwischen zwei ähnlichen Ereignissen zu unterscheiden, erklären, warum Patienten mit PTBS immer wieder dieselben Erfahrungen machen, obwohl sich ihre Umstände geändert haben. Auch viele Defizite in den frühen Stadien des kognitiven Verfalls ähneln denen bei Tieren, deren Neurogenese gestoppt wurde, sagt er.,
Bei gesunden Tieren fördert die Neurogenese die Belastbarkeit in Stresssituationen, sagt Gage. Stimmungsstörungen, einschließlich Depressionen, wurden ebenfalls mit der Neurogenese in Verbindung gebracht.
Hsieh sagt, dass ihre Forschung über Epilepsie festgestellt hat, dass neugeborene Neuronen falsch verdrahtet werden, Gehirnkreisläufe stören und Anfälle und potenziellen Gedächtnisverlust verursachen. Wenn Forscher bei Nagetieren mit Epilepsie das abnormale Wachstum neuer Neuronen verhindern, beugen sie Anfällen vor, sagt Hsieh und gibt ihr die Hoffnung, dass etwas Ähnliches eines Tages menschlichen Patienten helfen könnte., Epilepsie erhöht das Alzheimer-Risiko sowie Depressionen und Angstzustände, sagt sie. „Also, es ist alles irgendwie verbunden. Wir glauben, dass die neuen Neuronen eine wichtige Rolle bei der Verbindung all dieser Teile spielen“, sagt Hsieh.
Bei Mäusen und Ratten können Forscher das Wachstum neuer Neuronen stimulieren, indem sie die Nagetiere dazu bringen, mehr Sport zu treiben oder ihnen kognitiv oder sozial stimulierende Umgebungen zu bieten, sagt Llorens-Martin. „Dies konnte nicht auf fortgeschrittene Stadien der Alzheimer-Krankheit angewendet werden., Aber wenn wir in früheren Stadien handeln könnten, in denen die Mobilität noch nicht beeinträchtigt ist“, sagt sie, „wer weiß, vielleicht könnten wir den Verlust der Plastizität verlangsamen oder verhindern .”