Certamente, você já ouviu a frase: "As células nervosas não se recuperam." No entanto, esse dos equívocos populares foi recentemente refutado por cientistas.
Em 15 de outubro de 1999, a revista Science publicou um estudo de Elizabeth Gould e Charles Gross, funcionários do Departamento de Psicologia da Universidade de Princeton. Ele mostrou que o grande cérebro primata produz vários milhares de novos neurônios por dia ao longo da vida. Este processo foi denominado neurogênese. No mesmo ano, descobriu-se que a neurogênese também é realizada no cérebro humano. No entanto, o próprio processo foi descoberto ainda antes.
Em 1965, o cientista Dzhokhev Altman o descobriu no hipocampo (parte do cérebro) de um rato e, 15 anos depois, um funcionário da Universidade Rockefeller Fernando Notteb o descobriu em canários. De acordo com a descoberta de Notteba, as células nervosas dos pássaros canoros são formadas no "centro vocal" do cérebro.
No entanto, apesar de as células nervosas serem restauradas, não é supérfluo cuidar dos neurônios, porque, como você sabe, muitas vezes eles morrem em condições de forte estresse, com lesões, envenenamentos, etc. Porém, a função das células nervosas mortas é assumida pelas células vivas … Portanto, uma célula nervosa saudável pode substituir até nove mortos.
A expressão popular "As células nervosas não se recuperam" é percebida por todos desde a infância como uma verdade imutável. No entanto, esse axioma nada mais é do que um mito, e novos dados científicos o refutam.
A natureza coloca uma margem de segurança muito alta no cérebro em desenvolvimento: durante a embriogênese, um grande excesso de neurônios é formado. Quase 70% deles morrem antes do nascimento da criança. O cérebro humano continua a perder neurônios após o nascimento, ao longo da vida. Essa morte celular é geneticamente programada. Claro, não apenas os neurônios morrem, mas também outras células do corpo. Apenas todos os outros tecidos apresentam alta capacidade regenerativa, ou seja, suas células se dividem, substituindo os mortos. O processo de regeneração é mais ativo nas células epiteliais e órgãos hematopoiéticos (medula óssea vermelha). Mas existem células nas quais os genes responsáveis pela reprodução por divisão são bloqueados. Além dos neurônios, essas células incluem células do músculo cardíaco. Como as pessoas conseguem manter a inteligência até a velhice,se as células nervosas morrem e não são renovadas?
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Uma das explicações possíveis: nem todos os neurônios “funcionam” simultaneamente no sistema nervoso, mas apenas 10% dos neurônios. Esse fato é frequentemente citado na literatura popular e até científica. Tive repetidamente que discutir esta declaração com meus colegas nacionais e estrangeiros. E nenhum deles entende de onde veio essa figura. Qualquer célula vive e "funciona" ao mesmo tempo. Em cada neurônio, processos metabólicos ocorrem o tempo todo, proteínas são sintetizadas, impulsos nervosos são gerados e transmitidos. Portanto, saindo da hipótese dos neurônios em "repouso", passemos a uma das propriedades do sistema nervoso, a saber, sua excepcional plasticidade.
O significado da plasticidade é que as funções das células nervosas mortas são assumidas por seus "colegas" sobreviventes, que aumentam de tamanho e formam novas conexões, compensando as funções perdidas. A alta, mas não ilimitada, eficiência dessa compensação pode ser ilustrada pelo exemplo da doença de Parkinson, em que ocorre a morte gradual dos neurônios. Acontece que até cerca de 90% dos neurônios do cérebro morrerem, os sintomas clínicos da doença (tremores de membros, limitação de mobilidade, andar instável, demência) não aparecem, ou seja, a pessoa parece praticamente saudável. Isso significa que uma célula nervosa viva pode substituir nove mortas.
Mas a plasticidade do sistema nervoso não é o único mecanismo que permite a preservação da inteligência até uma idade avançada. A natureza também tem um recuo - o surgimento de novas células nervosas no cérebro de mamíferos adultos, ou neurogênese.
O primeiro relatório sobre neurogênese apareceu em 1962 na prestigiosa revista científica Science. O artigo era intitulado "Novos neurônios estão se formando no cérebro de mamíferos adultos?" Seu autor, o professor Joseph Altman, da Purdue University (EUA), com o auxílio de uma corrente elétrica, destruiu uma das estruturas do cérebro do rato (o corpo geniculado lateral) e injetou ali uma substância radioativa que penetra nas células emergentes. Poucos meses depois, o cientista descobriu novos neurônios radioativos no tálamo (parte do prosencéfalo) e no córtex cerebral. Nos sete anos seguintes, Altman publicou vários outros estudos provando a existência de neurogênese no cérebro de mamíferos adultos. Porém, então, na década de 1960, seu trabalho causou apenas ceticismo entre os neurocientistas, seu desenvolvimento não acompanhou.
E apenas vinte anos depois a neurogênese foi "redescoberta", mas já no cérebro dos pássaros. Muitos pesquisadores de pássaros canoros notaram que durante cada temporada de acasalamento, o macho canário Serinus canaria canta uma canção com novos "joelhos". Além disso, ele não adota novos trinados de seus irmãos, já que as canções foram atualizadas isoladamente. Os cientistas começaram a estudar detalhadamente o centro vocal principal das aves, localizado em uma seção especial do cérebro, e descobriram que no final da temporada de acasalamento (nos canários cai em agosto e janeiro), uma parte significativa dos neurônios do centro vocal morreu, provavelmente devido à carga funcional excessiva … Em meados da década de 1980, o professor Fernando Notteboom da Rockefeller University (EUA) conseguiu mostrarque em canários machos adultos, o processo de neurogênese ocorre no centro vocal constantemente, mas o número de neurônios formados está sujeito a flutuações sazonais. O pico da neurogênese em canários ocorre nos meses de outubro e março, ou seja, dois meses após as épocas de acasalamento. É por isso que a "biblioteca musical" das canções do canário é atualizada regularmente.
No final dos anos 1980, a neurogênese também foi descoberta em anfíbios adultos no laboratório do cientista de Leningrado, Professor A. L. Polenov.
De onde vêm os novos neurônios se as células nervosas não estão se dividindo? A fonte de novos neurônios em pássaros e anfíbios acabou sendo células-tronco neuronais da parede dos ventrículos cerebrais. Durante o desenvolvimento do embrião, é a partir dessas células que se formam as células do sistema nervoso: neurônios e células gliais. Mas nem todas as células-tronco se transformam em células do sistema nervoso - algumas delas “se escondem” e esperam nas asas.
Foi demonstrado que novos neurônios surgem de células-tronco do organismo adulto e em vertebrados inferiores. No entanto, demorou quase quinze anos para provar que um processo semelhante ocorre no sistema nervoso dos mamíferos.
O desenvolvimento da neurociência no início da década de 1990 levou à descoberta de neurônios "recém-nascidos" no cérebro de ratos e camundongos adultos. Eles foram encontrados principalmente nas partes evolutivamente antigas do cérebro: os bulbos olfativos e o córtex hipocampal, que são os principais responsáveis pelo comportamento emocional, resposta ao estresse e regulação das funções sexuais dos mamíferos.
Assim como em pássaros e vertebrados inferiores, em mamíferos, as células-tronco neuronais estão localizadas perto dos ventrículos laterais do cérebro. Sua transformação em neurônios é muito intensa. Em ratos adultos, cerca de 250.000 neurônios são formados a partir de células-tronco por mês, substituindo 3% de todos os neurônios do hipocampo. A vida útil desses neurônios é muito alta - até 112 dias. As células-tronco neuronais viajam muito (cerca de 2 cm). Eles também são capazes de migrar para o bulbo olfatório, transformando-se em neurônios lá.
Os bulbos olfatórios do cérebro dos mamíferos são responsáveis pela percepção e processamento primário de diversos odores, incluindo o reconhecimento de feromônios - substâncias que em sua composição química se aproximam dos hormônios sexuais. O comportamento sexual em roedores é regulado principalmente pela produção de feromônios. O hipocampo está localizado sob os hemisférios cerebrais. As funções dessa estrutura complexa estão associadas à formação da memória de curto prazo, à realização de certas emoções e à participação na formação do comportamento sexual. A presença de neurogênese constante no bulbo olfatório e no hipocampo em ratos é explicada pelo fato de que em roedores essas estruturas suportam a principal carga funcional. Portanto, as células nervosas neles freqüentemente morrem, o que significa que precisam ser renovadas.
Para entender quais condições influenciam a neurogênese no hipocampo e no bulbo olfatório, o professor Gage, da Salk University (EUA), construiu uma cidade em miniatura. Os ratos brincavam lá, faziam educação física, procuravam saídas dos labirintos. Descobriu-se que em ratos "urbanos", novos neurônios surgiram em número muito maior do que em seus parentes passivos, atolados em uma vida rotineira em um biotério.
As células-tronco podem ser removidas do cérebro e transplantadas para outra parte do sistema nervoso, onde se tornam neurônios. O professor Gage e seus colegas conduziram vários experimentos semelhantes, o mais impressionante dos quais foi o seguinte. Uma seção de tecido cerebral contendo células-tronco foi transplantada para a retina destruída de um olho de rato. (A parede interna sensível à luz do olho tem uma origem "nervosa": consiste em neurônios modificados - bastonetes e cones. Quando a camada sensível à luz é destruída, a cegueira se instala.) As células-tronco do cérebro transplantadas se transformaram em neurônios retinais, seus processos alcançaram o nervo óptico e o rato recuperou a visão! Além disso, durante o transplante de células-tronco cerebrais em um olho intacto, nenhuma transformação ocorreu com elas. Provavelmente, quando a retina é danificada, algumas substâncias são produzidas (por exemplo,os chamados fatores de crescimento), que estimulam a neurogênese. No entanto, o mecanismo exato desse fenômeno ainda não está claro.
Os cientistas se depararam com a tarefa de mostrar que a neurogênese ocorre não apenas em roedores, mas também em humanos. Para tanto, pesquisadores orientados pelo professor Gage realizaram recentemente um trabalho sensacional. Em uma das clínicas de câncer americanas, um grupo de pacientes com neoplasias malignas incuráveis tomou o quimioterápico bromodioxiuridina. Essa substância tem uma propriedade importante - a capacidade de se acumular nas células em divisão de vários órgãos e tecidos. A bromodioxiuridina é incorporada ao DNA da célula-mãe e armazenada nas células-filhas após a divisão das células-mãe. Estudos patológicos mostraram que os neurônios que contêm bromodioxiuridina são encontrados em quase todas as partes do cérebro, incluindo o córtex cerebral. Portanto, esses neurônios eram células novas que surgiram da divisão das células-tronco. A descoberta confirmou incondicionalmente que o processo de neurogênese também ocorre em adultos. Mas se em roedores a neurogênese ocorre apenas no hipocampo, em humanos, é provável que ela possa capturar áreas mais extensas do cérebro, incluindo o córtex cerebral.
Estudos recentes mostraram que novos neurônios no cérebro adulto podem ser formados não apenas a partir de células-tronco neuronais, mas também de células-tronco do sangue. A descoberta desse fenômeno tem causado euforia no mundo científico. No entanto, a publicação na revista "Nature" em outubro de 2003 esfriou mentes entusiasmadas de várias maneiras. Descobriu-se que as células-tronco do sangue realmente penetram no cérebro, mas não se transformam em neurônios, mas se fundem com eles, formando células binucleares. Então, o "antigo" núcleo do neurônio é destruído e substituído pelo "novo" núcleo da célula-tronco do sangue. No corpo do rato, as células-tronco do sangue se fundem principalmente com as células gigantes do cerebelo - células de Purkinje, embora isso aconteça muito raramente: apenas algumas células fundidas podem ser encontradas em todo o cerebelo. A fusão mais intensa de neurônios ocorre no fígado e no músculo cardíaco. Ainda não está claro qual é o significado fisiológico disso. Uma das hipóteses é que as células-tronco do sangue carreguem consigo novo material genético, que, entrando na "velha" célula cerebelar, prolonga sua vida.
Assim, novos neurônios podem surgir a partir de células-tronco, mesmo no cérebro adulto. Esse fenômeno já é amplamente utilizado para o tratamento de várias doenças neurodegenerativas (doenças acompanhadas pela morte de neurônios no cérebro). As preparações de células-tronco para transplante são obtidas de duas maneiras. O primeiro é o uso de células-tronco neuronais, que estão localizadas ao redor dos ventrículos do cérebro, tanto no embrião quanto no adulto. A segunda abordagem é o uso de células-tronco embrionárias. Essas células estão localizadas na massa celular interna em um estágio inicial da formação do embrião. Eles são capazes de se transformar em quase qualquer célula do corpo. O maior desafio em trabalhar com células embrionárias é fazer com que se transformem em neurônios. As novas tecnologias tornam isso possível.
Alguns hospitais nos Estados Unidos já formaram "bibliotecas" de células-tronco neuronais derivadas de tecido embrionário e estão sendo transplantadas para pacientes. As primeiras tentativas de transplante estão dando resultados positivos, embora hoje os médicos não consigam resolver o principal problema desses transplantes: a multiplicação desenfreada de células-tronco em 30-40% dos casos leva à formação de tumores malignos. Até agora, nenhuma abordagem foi encontrada para prevenir esse efeito colateral. Mas, apesar disso, o transplante de células-tronco será, sem dúvida, uma das principais abordagens no tratamento de doenças neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson, que se tornaram o flagelo dos países desenvolvidos.
O tecido nervoso é restaurado em qualquer idade - assegurou o famoso neurocientista alemão Professor da Universidade de Göttingen Harold Huther. - Aos 20 anos, o processo é intenso, e aos 70 - lentamente. Mas vai.
O cientista citou como exemplo a observação dos colegas canadenses de freiras idosas - 100 anos ou mais. A ressonância magnética mostrou: seus cérebros estão em ordem - nenhuma manifestação de demência senil.
E tudo, segundo o professor, está no modo de vida e no pensamento dessas mulheres, que literalmente restauram suas estruturas cerebrais e sua condutividade. E um milagre semelhante acontece pelo fato das freiras serem modestas, terem ideias estáveis sobre a estrutura do mundo, uma postura de vida ativa e orarem, na esperança de mudar as pessoas para melhor.
Huther explicou que o principal destruidor das células nervosas é o estresse, que também suprime a capacidade de regeneração do cérebro. E a harmonia consigo mesmo contribui para isso. E é o que a professora aconselha nesse sentido: medir os sonhos com a realidade, conseguir organizar a vida, e não ir, como dizem, com o fluxo, entender o sentido da vida - pelo menos o seu, ter fortes vínculos sociais - boas relações com tantos pessoas - especialmente as próximas.
E mais longe. De acordo com Huter, nada ajuda mais na regeneração das células nervosas do que um problema para o qual uma pessoa encontrou uma solução. E para que os problemas não sejam muito pesados, o professor recomenda aprender alguma coisa. Mesmo na velhice. Para manter o gosto pela vida.
A taxa de regeneração das células nervosas foi medida por cientistas suecos do Instituto Karolinska. Descobriu-se que ele pode atingir 700 novos neurônios por dia.
Os pesquisadores foram auxiliados por … testes nucleares em solo, realizados na década de 50 do século passado. Então, eles poluíram fortemente o meio ambiente com um isótopo radioativo - o carbono-14. Mas seu nível caiu depois que a detonação de bombas atômicas na atmosfera foi proibida em 1963.
As células nervosas de pessoas que pegaram explosões nucleares no solo "sugaram" o isótopo em uma concentração aumentada. Ele está embutido nas fitas de DNA. Os cientistas usaram-no para a chamada datação por radiocarbono de tecidos vivos. O carbono-14 tornou possível determinar a idade das células. E descobriu-se que elas - células nervosas - apareceram em momentos diferentes. Ou seja, junto com os antigos, nasceram novos.
Da mesma forma, canadenses da Universidade de Toronto mostraram que as células do músculo cardíaco são capazes de se regenerar. A bomba viva de um homem de 25 anos é capaz de produzir células recém-nascidas em uma quantidade de até 1% ao ano do peso do órgão. Aos 75 anos, a produtividade da "fábrica" cai para 0,45%. Mas não desaparece de todo.
Por que dificilmente nos lembramos de nossa infância?
Parece que pesquisadores canadenses do Laboratório de Neurobiologia do Hospital for Sick Children em Toronto descobriram por que a maioria dos adultos não se lembra do que lhes aconteceu nos primeiros três anos de vida.
“Não é que as crianças sejam ruins em formar memórias”, diz Katherine Akers, uma das autoras do estudo. Eles se moldam muito bem. Quando minha filha tinha 3 anos, eu a levei ao zoológico. Ela contou em detalhes tudo o que viu. Agora ela tem 5 anos - ela não se lembra de nada que estava no zoológico.
Experimentos mostraram que eventos antigos são apagados da memória. São apagados durante o nascimento de novas células cerebrais.
Bebendo e ficando mais esperto?
Os mesmos cientistas suecos chegaram a uma conclusão surpreendente. Se os resultados escandalosos de suas pesquisas recentes forem verdadeiros, novas células nervosas também estão crescendo com o consumo regular. Eles crescem não apenas em qualquer lugar, mas na cabeça - a parte mais vulnerável do corpo dos alcoólatras, ao que parece.
No entanto, os cientistas chateados, nem tudo é tão sem nuvens. Junto com as células, o desejo por álcool também cresce. Em experimentos suecos, camundongos, isto é, eles foram regados, foram de fato enriquecidos com células nervosas. Mas, ao mesmo tempo, eles começaram a preferir vodka à água. De acordo com o professor Stefan Brin, o chefe da pesquisa, isso explica o fato de que as pessoas podem passar do consumo moderado de álcool para o álcool sem restrições com bastante rapidez.
