Erwachsene Gehirne bilden keine neuen 'Gedächtnis'-Zellen
Neue Forschungen der University of California in San Francisco legen nahe, dass der menschliche Hippocampus oder die Gehirnregion, die für das Gedächtnis und Lernen wichtig ist, im Kindesalter keine neuen Zellen mehr bildet.
Die Ergebnisse, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurden Naturwerden wahrscheinlich die Flammen einer bereits hitzigen Debatte über die Fähigkeit des menschlichen Gehirns, sich durch „Neurogenese“ oder die Geburt neuer Gehirnzellen selbst zu heilen, entfachen.
"Wir finden", erklärt Arturo Alvarez-Buylla, Professor für neurologische Chirurgie an der University of California in San Francisco (UCSF) und Leiter des Labors hinter der Studie, "dass, wenn Neurogenese im adulten Hippocampus auftritt." Menschen, es ist ein äußerst seltenes Phänomen, das Fragen nach seinem Beitrag zur Hirnreparatur oder zur normalen Gehirnfunktion aufwirft. “
Die Studie stellt eine wachsende Zahl von Beweisen in Frage, die darauf hindeuten, dass es möglich sein könnte, hirnverschwendende Störungen wie die Alzheimer-Krankheit zu behandeln, indem die Neurogenese gefördert wird, um die durch Krankheit zerstörten Gehirnzellen oder Neuronen wieder aufzufüllen.
Die unerschrockenen Autoren verweisen jedoch stattdessen auf die neuen Fragen, die ihre Ergebnisse aufwerfen, wie sich das menschliche Gehirn anpasst und lernt, wenn es keine neuen Neuronen bilden kann.
Vielleicht eröffnen die Antworten auf diese Frage einen noch besseren Weg zu neuen Behandlungen für Gehirnkrankheiten, schlagen sie vor.
Zweifel an der Neurogenese beim Menschen
In den letzten 30 Jahren haben Prof. Alvarez-Buylla und sein Team zunehmend Beweise dafür gefunden, dass das Gehirn von Singvögeln und Nagetieren im Laufe ihres Lebens neue Neuronen bilden kann. In jüngerer Zeit haben sie jedoch begonnen, sich zu fragen, ob dies für das menschliche Gehirn zutrifft.
Zum Beispiel hat die UCSF-Gruppe Zweifel daran geäußert, ob die Neurogenese im Riechkolben - einem alten Teil des Gehirns, der für die Wahrnehmung von Gerüchen wichtig ist - beim Menschen wie bei Nagetieren bis ins Erwachsenenalter andauert.
Für ihre neue Studie analysierten Prof. Alvarez-Buylla und Kollegen 59 menschliche Hippocampus-Proben aus China, Spanien und den USA.
Einige der Gewebeproben - die von vor der Geburt bis ins Erwachsenenalter reichten - wurden postmortal entnommen, während andere während der Operation bei Epilepsiepatienten entnommen wurden.
Das Team analysierte die Proben sorgfältig, um im Laufe der Lebensdauer nach Veränderungen in neuen Neuronen und Stammzellen zu suchen. Sie konzentrierten sich auf einen Bereich, der als Gyrus dentatus bekannt ist, eine „einfache kortikale Region“, die einen integralen Bestandteil des Hippocampus bildet und für die Gedächtnisbildung wichtig ist.
Keine Hinweise auf Neurogenese im adulten Gewebe
Die Forscher fanden produktive Hinweise auf eine Neurogenese vor und unmittelbar nach der Geburt. Sie berechneten, dass die durchschnittliche Anzahl neuer Neuronen pro Quadratmillimeter Gyrus dentatus bei Neugeborenen 1.618 betrug.
Die Neurogenese nahm jedoch nach der Geburt stark ab: Die Anzahl neuer Neuronen pro Quadratmillimeter hatte sich bis zum Alter von 1 um das Fünffache verringert.
Die Beweise zeigten auch, dass der Rückgang bis in die Kindheit andauerte: Es gab eine 23-fache Abnahme zwischen dem Alter von 1 und 7 Jahren und eine weitere Verfünffachung bis zum Alter von 13 Jahren.
Zu diesem Zeitpunkt war die Konzentration neuer Neuronen pro Quadratmillimeter Hirngewebe im frühen Jugendalter auf nur noch 2,4 gefallen.
Die Forscher fanden keine Hinweise auf eine Neurogenese im adulten Gyrus dentatus - weder in den 17 postmortalen Proben noch in denen, die von 12 erwachsenen Epilepsiepatienten entnommen wurden.
"Bei kleinen Kindern", sagt Mercedes Paredes, Assistenzprofessor für Neurologie an der UCSF und Co-Leiter der Gewebeanalyse, "konnten wir feststellen, dass weiterhin eine beträchtliche Anzahl neuer Neuronen hergestellt und in den Gyrus dentatus integriert wird." Die Neurogenese verschwindet im frühen Jugendalter vollständig. “
Neurogenese und Hippocampusplastizität
Bei der Analyse der neuralen Stammzellen - die Vorläuferzellen, die neue Neuronen hervorbringen - stellten die Forscher fest, dass auch sie vor der Geburt im Gehirn reichlich vorhanden waren, aber in der frühen Kindheit fast verschwunden waren.
Sie fanden auch keine Hinweise auf eine frühe Akkumulation neuronaler Stammzellen in der subgranularen Zone des menschlichen Gyrus dentatus.
Dies steht im Gegensatz zu Mäusen, bei denen diese frühe Konzentration auftritt. Das Team schlägt vor, dass dies bedeutet, dass es ein notwendiger Schritt für die Neurogenese sein könnte, bis ins Erwachsenenalter fortzufahren.
Zusammenfassend akzeptieren die Forscher, dass sie, während sie ausgiebig suchten, nicht mit Sicherheit sagen können, dass der erwachsene menschliche Hippocampus niemals neue Neuronen bildet.
"Aber", sagt Dr. Shawn Sorrells, ein leitender Forscher in der Gruppe von Prof. Alvarez-Buylla, "ich denke, wir müssen zurücktreten und fragen, was das bedeutet."
"Wenn Neurogenese so selten ist, dass wir sie nicht erkennen können, kann sie dann wirklich eine wichtige Rolle für die Plastizität oder das Lernen und Gedächtnis im Hippocampus spielen?"
Dr. Shawn Sorrells
