Aikuisten aivot eivät tee uusia 'muistisoluja'
Kalifornian yliopiston San Franciscossa johtama uusi tutkimus viittaa siihen, että ihmisen hippokampus tai muistin ja oppimisen kannalta tärkeä aivojen alue lopettaa uusien solujen valmistamisen lapsuudessa.
Tulokset, jotka on julkaistu lehdessä Luonto, puhaltavat todennäköisesti jo kiihkeän keskustelun liekeistä ihmisen aivojen kyvystä parantaa itsensä "neurogeneesin" tai uusien aivosolujen syntymisen kautta.
"Havaitsemme", kertoo Arturo Alvarez-Buylla, joka on neurologisen kirurgian professori Kalifornian yliopistossa San Franciscossa (UCSF) ja tutkimuksen takana olevan laboratorion johtaja. "Että jos neurogeneesi esiintyy aikuisen hippokampuksessa ihmisillä, se on erittäin harvinainen ilmiö, joka herättää kysymyksiä sen vaikutuksesta aivojen korjaamiseen tai normaaliin aivotoimintaan. "
Tutkimus haastaa kasvavan määrän todisteita, jotka viittaavat siihen, että voi olla mahdollista hoitaa aivoja tuhlaavia sairauksia, kuten Alzheimerin tauti, edistämällä neurogeneesiä taudin tuhoamien aivosolujen tai neuronien täydentämiseksi.
Häikäilemättömät kirjoittajat viittaavat sen sijaan uusiin kysymyksiin, jotka heidän löydöksensä herättävät, kuten miten ihmisen aivot sopeutuvat ja oppivat, jos se ei pysty luomaan uusia hermosoluja?
Ehkä vastaukset tähän kysymykseen avaavat vielä paremman tien uusille aivosairauksien hoidoille, he ehdottavat.
Epäilyjä neurogeneesistä ihmisillä
Viimeisten 30 vuoden aikana professori Alvarez-Buylla ja hänen tiiminsä ovat löytäneet yhä enemmän todisteita siitä, että laululintujen ja jyrsijöiden aivot voivat luoda uusia hermosoluja koko elämänsä ajan. Viime aikoina he ovat kuitenkin alkaneet kyseenalaistaa, päteekö tämä ihmisen aivoihin.
Esimerkiksi UCSF-ryhmä on herättänyt epäilyksiä siitä, jatkuuko haisulampun neurogeneesi - joka on ikivanha aivojen osa, joka on tärkeä hajujen havaitsemisessa - aikuisikään ihmisillä kuten jyrsijöillä.
Alvarez-Buylla ja kollegat analysoivat uudessa tutkimuksessaan 59 ihmisen hippokampusnäytettä, jotka on kerätty Kiinasta, Espanjasta ja Yhdysvalloista.
Osa kudosnäytteistä - jotka vaihtelivat ennen syntymää aikuisuuteen - otettiin postmortemista, kun taas toiset haettiin epilepsiapotilaiden leikkauksen aikana.
Tiimi analysoi näytteet huolellisesti etsimään muutoksia uusissa hermosoluissa ja kantasoluissa eliniän aikana. He keskittyivät alueeseen, joka tunnetaan nimellä dentate gyrus, "yksinkertainen aivokuoren alue", joka on olennainen osa hippokampusta ja on tärkeä muistin muodostumiselle.
Ei näyttöä neurogeneesistä aikuisen kudoksessa
Tutkijat löysivät runsaasti todisteita neurogeneesistä, joka esiintyi ennen syntymää ja heti sen jälkeen. He laskivat, että vastasyntyneiden keskimääräinen uusien hermosolujen määrä neliösentimetrissä hammaskudoksen kudosta oli 1618.
Neurogeneesi kuitenkin laski voimakkaasti syntymän jälkeen: uusien hermosolujen määrä neliömetriä kohden oli vähentynyt viisinkertaiseksi 1-vuotiaana.
Todisteet paljastivat myös, että lasku jatkui läpi lapsuuden: 1–7-vuotiaiden ikä laski 23-kertaisesti ja 13-vuotiaana vielä viisi kertaa.
Tässä vaiheessa varhaisessa murrosiässä uusien hermosolujen pitoisuus neliö millimetriä aivokudosta kohti oli pudonnut vain 2,4: een.
Tutkijat eivät löytäneet todisteita neurogeneesistä aikuisen hammaskudoksen kudoksessa - ei 17 postmortem-näytteessä eivätkä 12 aikuisen epilepsiapotilaasta.
"Pienillä lapsilla", kertoo kudosanalyysin johtaja, neuropologian apulaisprofessori UCSF: stä Mercedes Paredes. "Pystyimme näkemään, että huomattava määrä uusia neuroneja muodostuu ja integroituu edelleen hammaskäärmeeseen, mutta neurogeneesi häviää kokonaan varhaisessa murrosiässä. "
Neurogeneesi ja hippokampuksen plastisuus
Kun ne analysoivat hermosolusoluja - jotka ovat esisoluja, jotka kutevat uusia hermosoluja - tutkijat havaitsivat, että myös niitä oli runsaasti aivoissa ennen syntymää, mutta varhaislapsuudessa ne olivat melkein kadonneet.
He eivät myöskään löytäneet todisteita hermosolusolujen varhaisesta kertymisestä ihmisen hammaskäärmeen subranulaariseen vyöhykkeeseen.
Tämä on päinvastoin kuin hiirillä, joissa tämä varhainen keskittyminen tapahtuu. Tiimi ehdottaa, että tämä tarkoittaa, että se voi olla välttämätön vaihe neurogeneesin jatkumiselle aikuisikään.
Lopuksi tutkijat hyväksyvät sen, että vaikka he etsivät laajasti, he eivät voi sanoa varmasti, että aikuinen ihmisen hippokampus ei koskaan tee uusia hermosoluja.
"Mutta", sanoo tohtori Shawn Sorrells, joka on vanhempi tutkija professori Alvarez-Buyllan ryhmässä, "mielestäni meidän on vetäydyttävä ja kysyttävä, mitä se tarkoittaa."
"Jos neurogeneesi on niin harvinaista, että emme voi havaita sitä, voiko sillä todella olla tärkeä rooli plastisuudessa tai oppimisessa ja muistissa hippokampuksessa?"
Tohtori Shawn Sorrells
