Nörojenez (Nörogenez)

Nörojenez (Nörogenez)

Nörojenez (nöronların doğuşu) sinir kök ve projenitör hücrelerinden nöronların üretildiği bir süreçtir. En fazla doğum öncesi dönemde aktif olan nörojenez, gelişmekte olan beynin nöronlarla doldurulmasından sorumludur. Bugüne kadar projenezin memelilerin beyinlerinin küçük bir bölümünde, hipokampus subventikülar bölgede devam ettiği görülmüştü.

Yetişkinlerde Meydana Gelmesi

Yeni nöronlar, yetişkinlik dönemi boyunca en çok beynin iki bölgesinde sürekli olarak doğarlar.

  • Subventrikülarbölge: Sinir kök hücreleri ve projenitörlerin rolstral göç dolaşımı yoluyla olfaktori bölgeye göç eden yeni sinirler ürettiği yanal boşluklar
  • Subgranülar bölge: Hipokampüsün girus bölgesinin bir kısmı

Yeni doğan hücrelerin birçoğu doğduktan kısa süre sonra ölür fakat geri kalan çok sayıda hücre etrafı çevreleyen beyin dokusuyla fonksiyonel şekilde entegre olur.

Öğrenmedeki Rolü

Yetişkin nörojenezin fonksiyonel ilintisi kesin değildir ama hipokampal yetişkin nörojenezinin öğrenme ve hafıza için önemli olduğuna dair kanıtlar bulunmaktadır. Artan nörojenez ve gelişmiş idrak arasındaki ilişki için yeni nöronların hafıza kapasitesini artırdığı, hafızalar arasındaki müdahaleyi azalttığı ya da hafızaya zaman hakkında bilgi ilave ettiği yönündeki bilgi teorileri dahil çoklu mekanizmalar önerildi. Nörojenez çıkarmayı amaçlayan deneylerin sonuçsuz kaldığı görüldü ama birkaç çalışma bazı öğrenme türlerinde nörojenetik bağlılık önerdi ve başkaları da herhangi bir etki görmedi. Çalışmalar, öğrenme faaliyetinin kendi başına nöronların hayatiyetiyle bir ilişki içinde olduğunu gösterdi. Ne var ki yetişkin nörojenezinin herhangi bir öğrenme için önemli olduğuna dair bütün bulgular belirsizdir. 

Stresin Etkileri

Yetişkinlikte doğan nöronlar stresi düzenler görünüyorlar. Çalışmalar, nörojenezi belli antidepresanların faydalı aksiyonlarına bağlarlar ki bu da azalan hipokampal nörojenezle depresyon arasında bir bağlantı bulunduğunu gösterir. Sonraki bir yazıda, bilim insanları farelerdeki antidepresan uygulamalarının davranış üzerindeki faydasının X ışınlanması tekniğiyle nörojenez engellendiğinde tersine döndüğünü gösterdiler. Aslında yeni doğan nöronlar, farklı özellik arz eden GABA reseptörlerinden dolayı daha eski nöronlardan daha fazla uyarılabilir durumda olurlar. İşte bundan dolayı akla yatkın bir model şudur ki; bu nöronlar HPA aksisin geri bildirim mekanizmasındaki (fizyolojik stres) ve belki de amigdala tutulmasındaki (beynin korku anında uyarıcı karşı tepki verilmesinden sorumlu bölümü) negatif rolünü artırır. Gerçekten de yetişkin nörojenezinin bastırılması, hafif stresli durumlarda yüksek HPA aksis stres tepkilerine yol açabilir. Bu da stres azaltıcı aktiviteleri (öğrenme, yeni güzel bir şeyle karşılaşma ve egsersiz) nörojenez seviyesine bağlayan bulgularla; aynı şekilde fizyolojik veya psikolojik strese maruz kalan hayvanların kayda değer şekilde azalan yeni doğmuş nöron sayısının görüldüğü yönündeki gözlemlerle tutarlık arz eder. Yeni doğan nöronlar antidepresanlarla yükseltilir, kronik stres şartlarını altında stres tepkisi üzerindeki hipokampal kontrol  (HPA aksis ve strese entegre beyin çekirdeği de dahil) iyileşmeye yol açar. Yeni doğan nöronlar olmadan antidepresanlar stres tepkilerinin düzenlenmesini tekrar sağlayamazlar, böylece iyileşme imkansız hale gelir.

Bazı çalışmalar öğrenme ve hafızanın depresyona bağlı olduğunu ve nörojenezin nöral esnekliği artırdığını varsayar. Bir çalışma, ruh halinin plastisite tarafından baz seviyede düzenlendiğini ve bunu kimyasal reaksiyonların yapmadığını varsayar. Buna göre antidepresan tedavisinin etkisi ancak plastisite üzerinde ikincil bir değişim meydana getirebilecektir.

Uyku Azaltıcı Etki

Bir çalışma uykusuzlukla kemirgen hipokampal nörojenez arasında bağlantı kurdu. Gözlenen azalma için varsayılan mekanizma glukokordikoitlerin azalmasıydı. İki haftalık uyku yoksunluğunun nörojenez tutucusu gibi davrandığı görüldü, bu da normal uyku düzenine geçildiğinde eski haline geldi ve hatta normal hücre yayılımında bile geçici bir artışa meydana geldi.

Parkinson hastalığı tedavisindeki muhtemel kullanımı

Parkinson hastalığı nigrostiratal iz düşümde ilerleyen dopaminerjik nöron kaybı olarak tanımlanan bir nörodejeretif rahatsızlıktır. Fetal hücre öncülleri transplantasyonu, etkilenmiş hastaya klinik bir iyileşme sağlamak üzere hücre ikamesi terapisi için bir yol açtı. Yetişkin sinir kök hücresini yöneten vivodaki faktörlerini detaylı anlaşılması, dejenere olan nöronları ikame etmek üzere canlıda doğal olarak var olan kök hücresinin harekete geçirilmesinin sağlanmasıyla Parkinson hastalığı gibi nörodejeretif rahatsızlıklar için iyi bir hücre terapisine imkan sağlayabilir.

Davranış Duyarlılığındaki Rolü

Amfetamin ve uyuşturucular gibi takviye ilaçları ventral tegmental alanda dopaminerjik nörojenez meydana getirmek suretiyle davranış sentizasyonuna yol açar. Bu ise, dopamin reseptörlerinin aktivasyonu yoluyla glutamat salgısı ve ardından da lokal bazik fibroblast gelişme faktörü (bFGF) kon konsantrasyonları üreten bu alanlarda meydana gelir. Bütün bu faaliyetlerin neticesi de biriken ödüllendirme tepkileri ve buna bağlı olarak da kötü alışkanlıkların ve bağımlılığın altında yatan ilaca karşı duyulan arzu ve ilaç tüketimidir. Bu mekanizmaların bu tür haz almaya yönelik durumlar için istismar edilip edilemeyeceği bilinmemektedir.

Egzersizin Etkileri

Bilim insanları gönüllü egzersiz şeklindeki fiziksel aktivitenin yaşlanan farelerin hipokampuslarında yeni doğmuş nöron sayısının artmasına yol açtığını ortaya koydular. Egzersiz kaynaklı nörojenez ve öğrenmeye yapılan katkı arasındaki ilişki tam olarak bilinmezken, bu çalışma fiziksel aktivitelerin faydalarını açıkça ortaya koydu ve bunlar yaşlanma ve/veya Alzheimer alanında da güçlü etkiler yapabilir.

İleri yaş ve Alzheimer hastalığındaki değişimler

Bir nörosteroid olan allopregnanolon, beyinde sürüp giden nörojeneze yardım eder. Beyindeki allopregnanolon seviyesi ileri yaşta ve Alzheimer hastalığı esnasında düşer. Farelerdeki Alzheimer hastalığı modellemesinde allopregnanolonun zihinsel eksikliği tersine çeviren nörojenezi tersine çevirdiği görüldü.