Voksne hjerner lager ingen nye "minneceller"
Ny forskning ledet av University of California, San Francisco antyder at den menneskelige hippocampus, eller hjerneområdet som er viktig for hukommelse og læring, slutter å lage nye celler i barndommen.
Resultatene, som er publisert i tidsskriftet Natur, vil sannsynligvis blåse opp flammene til en allerede opphetet debatt om den menneskelige hjernens evne til å helbrede seg selv gjennom "neurogenese", eller fødselen av nye hjerneceller.
"Vi finner," forklarer Arturo Alvarez-Buylla, som er professor i nevrologisk kirurgi som arbeider ved University of California, San Francisco (UCSF) og leder av laboratoriet bak studien, "at hvis neurogenese forekommer i voksen hippocampus i mennesker, det er et ekstremt sjeldent fenomen som reiser spørsmål om dets bidrag til hjerneparasjon eller normal hjernefunksjon. ”
Studien utfordrer en økende mengde bevis som antyder at det kan være mulig å behandle forstyrrelser i hjernen som Alzheimers sykdom ved å fremme neurogenese for å fylle på hjernecellene, eller nevroner, som blir ødelagt av sykdom.
Imidlertid peker de uforsøkte forfatterne i stedet på de nye spørsmålene som deres funn reiser, for eksempel hvordan tilpasser den menneskelige hjerne seg og lærer om den ikke kan lage nye nevroner?
Kanskje svarene på dette spørsmålet vil åpne en enda bedre vei til nye behandlinger for hjernesykdommer, foreslår de.
Tvil om neurogenese hos mennesker
I løpet av de siste 30 årene har professor Alvarez-Buylla og hans team funnet økende bevis på at hjernen til sangfugler og gnagere kan lage nye nevroner gjennom hele livet. Men nylig har de begynt å stille spørsmål ved om dette er sant for den menneskelige hjerne.
UCSF-gruppen har for eksempel kastet tvil om neurogenese i olfaktorisk pære - som er en eldgammel del av hjernen som er viktig for å føle lukt - fortsetter til voksen alder hos mennesker som hos gnagere.
For sin nye studie analyserte professor Alvarez-Buylla og kollegaer 59 humane hippocampusprøver samlet fra Kina, Spania og USA.
Noen av vevsprøvene - som varierte fra før fødselen til voksen alder - ble tatt fra svangerskapet, mens andre ble hentet ut under kirurgi på epilepsipasienter.
Teamet analyserte prøvene nøye for å se etter endringer i nye nevroner og stamceller i løpet av levetiden. De fokuserte på et område kjent som dentate gyrus, en "enkel kortikal region" som utgjør en integrert del av hippocampus og er viktig for hukommelsesdannelse.
Ingen bevis for nevrogenese i vev hos voksne
Forskerne fant produktive bevis på at neurogenese oppstod før fødselen og rett etter den. De beregnet at gjennomsnittlig antall nye nevroner per kvadratmillimeter tanngyrusvev hos nyfødte var 1.618.
Neurogenesen falt imidlertid kraftig etter fødselen: Antall nye nevroner per kvadratmillimeter hadde blitt femdoblet av alder 1.
Bevisene avslørte også at tilbakegangen fortsatte gjennom barndommen: det var en 23-fold reduksjon i alderen 1 til 7 år, og en femdoblet reduksjon innen 13 år.
På dette tidspunktet, ved tidlig ungdomsår, hadde konsentrasjonen av nye nevroner per kvadrat millimeter hjernevev falt til bare 2,4.
Forskerne fant ingen bevis for neurogenese i voksen tanngyrusvev - verken i de 17 postmortem-prøvene eller hos de som ble hentet fra 12 voksne epilepsipasienter.
"Hos små barn," sa Mercedes Paredes, en assisterende professor i nevrologi ved UCSF og som var med på å lede vevsanalysen, "var vi i stand til å se at et betydelig antall nye nevroner fortsetter å bli laget og integrert i tanngyrus, men nevrogenese forsvinner helt av tidlig ungdomsår. ”
Nevrogenese og hippocampus plastisitet
Da de analyserte nevrale stamceller - som er forløpercellene som gyter nye nevroner - oppdaget forskerne at også de var rikelig i hjernen før fødselen, men i tidlig barndom hadde de nesten forsvunnet.
De fant heller ingen bevis for tidlig akkumulering av nevrale stamceller i den subgranulære sonen til den menneskelige tannlegene.
Dette er i motsetning til mus, der denne tidlige konsentrasjonen skjer. Teamet antyder at dette betyr at det kan være et nødvendig skritt for at neurogenese fortsetter til voksen alder.
Avslutningsvis godtar etterforskerne at mens de søkte grundig, kan de ikke si med sikkerhet at den voksne menneskelige hippocampus aldri lager nye nevroner.
"Men," sier Dr. Shawn Sorrells, som er seniorforsker i prof. Alvarez-Buyllas gruppe, "Jeg tror at vi må gå tilbake og spørre hva det betyr."
"Hvis neurogenese er så sjelden at vi ikke kan oppdage det, kan det virkelig spille en viktig rolle i plastisitet eller læring og hukommelse i hippocampus?"
Dr. Shawn Sorrells
