Voksne hjerner skaber ingen nye 'hukommelses' celler
Ny forskning ledet af University of California, San Francisco antyder, at den menneskelige hippocampus eller hjerneområdet, der er vigtigt for hukommelse og læring, holder op med at skabe nye celler i barndommen.
Resultaterne, som er offentliggjort i tidsskriftet Natur, antager sandsynligvis flammerne fra en allerede opvarmet debat om den menneskelige hjernes evne til at helbrede sig selv gennem "neurogenese" eller fødslen af nye hjerneceller.
”Vi finder ud af,” forklarer Arturo Alvarez-Buylla, der er professor i neurologisk kirurgi, der arbejder ved University of California, San Francisco (UCSF) og leder af laboratoriet bag undersøgelsen, “at hvis neurogenese forekommer i den voksne hippocampus i mennesker, det er et ekstremt sjældent fænomen, der rejser spørgsmål om dets bidrag til hjerneparation eller normal hjernefunktion. ”
Undersøgelsen udfordrer en voksende mængde beviser, der antyder, at det kan være muligt at behandle hjernevildende lidelser såsom Alzheimers sygdom ved at fremme neurogenese for at genopbygge hjernecellerne eller neuroner, der er ødelagt af sygdom.
Imidlertid peger de uhørte forfattere i stedet for de nye spørgsmål, som deres fund rejser, såsom hvordan tilpasser den menneskelige hjerne sig og lærer, hvis den ikke kan skabe nye neuroner?
Måske vil svarene på dette spørgsmål åbne en endnu bedre vej til nye behandlinger for hjernesygdomme, foreslår de.
Tvivl om neurogenese hos mennesker
I løbet af de sidste 30 år har professor Alvarez-Buylla og hans team fundet stigende bevis for, at hjernen hos sangfugle og gnavere kan skabe nye neuroner i hele deres liv. Men for nylig er de begyndt at stille spørgsmålstegn ved, om dette er tilfældet med den menneskelige hjerne.
For eksempel har UCSF-gruppen rejst tvivl om, hvorvidt neurogenese i olfaktorisk pære - som er en gammel del af hjernen, der er vigtig for at føle lugte - fortsætter i voksenalderen hos mennesker, som det gør hos gnavere.
Til deres nye undersøgelse analyserede professor Alvarez-Buylla og kollegier 59 humane hippocampusprøver indsamlet fra Kina, Spanien og USA.
Nogle af vævsprøverne - der varierede fra før fødslen til voksenalderen - blev taget fra postmortems, mens andre blev hentet under operation på epilepsipatienter.
Holdet analyserede omhyggeligt prøverne for at se efter ændringer i nye neuroner og stamceller i løbet af levetiden. De fokuserede på et område kendt som dentate gyrus, en ”enkel kortikal region”, der udgør en integreret del af hippocampus og er vigtig for hukommelsesdannelse.
Ingen tegn på neurogenese i voksenvæv
Forskerne fandt frodige beviser for neurogenese, der opstod før fødslen og lige efter den. De beregnede, at det gennemsnitlige antal nye neuroner pr. Kvadrat millimeter tandprotesevæv hos nyfødte var 1.618.
Neurogenese faldt imidlertid kraftigt efter fødslen: antallet af nye neuroner pr. Kvadratmillimeter var blevet femdoblet med 1 års alderen.
Beviset afslørede også, at tilbagegangen fortsatte gennem barndommen: der var et fald på 23 gange mellem 1 og 7 år og en yderligere femdoblet reduktion inden 13 år.
På dette tidspunkt var koncentrationen af nye neuroner pr. Kvadratmillimeter hjernevæv ved tidlig ungdomsår faldet til kun 2,4.
Forskerne fandt ingen beviser for neurogenese i voksen tandat gyrusvæv - hverken i de 17 prøver efter døden eller hos dem, der blev hentet fra 12 voksne epilepsipatienter.
”Hos små børn,” siger Mercedes Paredes, en assisterende professor i neurologi ved UCSF, og som var med til at lede vævsanalysen, “var vi i stand til at se, at et betydeligt antal nye neuroner fortsat fremstilles og integreres i tandgyrus, neurogenese forsvinder fuldstændigt ved tidlig ungdomsår. ”
Neurogenese og hippocampus plasticitet
Da de analyserede de neurale stamceller - som er forløbercellerne, der gyder nye neuroner - opdagede forskerne, at de også var rigelige i hjernen før fødslen, men i den tidlige barndom var de næsten forsvundet.
De fandt heller ikke noget bevis for tidlig ophobning af neurale stamceller i den subgranulære zone af den menneskelige tandgyrus.
Dette er i modsætning til mus, hvor denne tidlige koncentration sker. Holdet antyder, at dette betyder, at det kan være et nødvendigt skridt for neurogenese at fortsætte ind i voksenalderen.
Afslutningsvis accepterer efterforskerne, at mens de søgte grundigt, kan de ikke med sikkerhed sige, at den voksne menneskelige hippocampus aldrig skaber nye neuroner.
"Men," siger Dr. Shawn Sorrells, der er seniorforsker i prof. Alvarez-Buylla's gruppe, "jeg tror, at vi er nødt til at træde tilbage og spørge, hvad det betyder."
"Hvis neurogenese er så sjælden, at vi ikke kan opdage det, kan det virkelig spille en vigtig rolle i plasticitet eller læring og hukommelse i hippocampus?"
Dr. Shawn Sorrells
