W przypadku mózgów dorosłych ssaków, powstawanie nowych neuronów związane jest z populacjami komórek opuszki węchowej (olfactory bulb) oraz zakrętu zębatego hipokampa (dentate gyrus). Podziały komórkowe mają miejsce głównie w dwóch obszarach, do których należą:

1. strefa przykomorowa komór bocznych mózgu (subventricular zone, SVZ),

2. warstwa podziarnista (subranular layer, SGL) zakrętu zębatego hipokampa.

Komórki powstające w strefie przykomorowej komór bocznych migrują do opuszki węchowej, zaś te powstałe w zakręcie zębatym hipokampa - wbudowują się w jego warstwę ziarnistą (granular zone). Istnieją także teorie mówiące o tym, że nowe neurony powstają także w innych częściach mózgu, takich jak m.in.: kora nowa, prążkowie, ciało migdałowate, substancja czarna. Jednak wyniki badań potwierdzające te spekulacje nie są jednoznaczne.

Proces neurogenezy kontrolowany jest przez wiele czynników, zarówno stymulujących, jak i mających na nią hamujący wpływ. Kolejnym dowodem, który przemawia za intensywnym użytkowaniem naszego mózgu jest obserwacja dotycząca zachowania zwierząt. Zauważono, że u zwierząt żyjących we wzbogaconym środowisku, zarówno w warunkach naturalnych, jak i eksperymentalnych, gdzie mają one kontakt z wieloma różnymi bodźcami węchowymi, wzrokowymi czy smakowymi, szansa powstania i przeżycia nowych neuronów jest znacznie wyższa. Dodatkowo, także umiarkowana aktywność fizyczna stymuluje proces neurogenezy w mózgu dorosłych ssaków. Pozytywny wpływ na proces neurogenezy mają także niektóre związki endogenne, takie jak czynniki wzrostu czy serotonina, które stymulują podziały komórkowe w mózgu. Co istotne, do czynników obniżających tempo powstawania neuronów można zaliczyć wysoki poziom hormonów sterydowych, spowodowany najczęściej stresem. Krótkotrwały lecz silny, albo długotrwały stres, przyczynia się do znacznego ograniczenie proliferacji komórek w zakręcie zębatym hipokampa. Starzenie się organizmu także wpływa negatywnie na tempo neurogenezy. Znaczny spadek tempa podziałów w strefie okołokomorowej widać już u 15-miesięcznych oposów, a w 33. miesiącu życia (czyli w głębokiej starości) spada ono o ponad 50%. Nowe komórki są również generowane w mózgach starych szczurów i ludzi, jednak u tych gatunków spadek tempa neurogenezy z wiekiem jest jeszcze większy - do 90%. Wiek wpływa także na ograniczenie lub całkowite zahamowanie migracji, co uniemożliwia nowym komórkom nerwowym osiągnięcie właściwego miejsca przeznaczenia.

Grupa naukowców z Department of Basic Neurosciences, Faculty of Medicine the University Hospitals Geneva (HUG) opublikowała 3 marca 2016 na łamach Science odkrycie, które może zrewolucjonizować wiedzę na temat powstawania neuronów z komórek progenitorowych. Badania prowadzone przez neurobiologia Denisa Dabaudon, mogą dostarczyć nie tylko kluczowych informacji dotyczących rozwoju mózgu, lecz także ujawnić tajniki specyficznego „kodu”, który jest odpowiedzialny za tworzenie neuronów z komórek macierzystych. Mowa tu o technologii Flash Tag, umożliwiającej obrazowanie i monitorowanie nowo powstałych komórek nerwowych. Flash Tag polega na wyznakowaniu znacznikiem fluorescencyjnym dzielących się i przekształcających w neurony, komórek progenitorowych, umożliwiając tym samym śledzenie zachodzących zmian w czasie „real time”. Naukowcy mogą także zobrazować i wyizolować nowo powstałe komórki nerwowe przy jednoczesnej analizie genów, które ulegają ekspresji w najwcześniejszym momencie od ich powstania. - Przed tym odkryciem dysponowaliśmy jedynie kilkoma zdjęciami, które tylko w pewnym stopniu umożliwiły rekonstrukcję powstawania neuronu, co oczywiście pozostawiało ogromną ilość spekulacji na temat tego zjawiska. Dzięki Flash Tag jesteśmy naocznymi świadkami tego co dzieje się naprawdę na początku życia komórki nerwowej - mówi Denis Jabaudon.

Prowadząc doświadczenia na korze mózgowej myszy, naukowcom udało się zidentyfikować kluczowe geny odpowiedzialne za rozwój neuronów i zademonstrować niesamowitą dynamikę tego procesu. Co istotne, obserwowane zjawiska pozwalają na precyzyjne prześledzenie tego procesu w warunkach prawidłowego rozwoju mózgu, dając tym samym ogromne nadzieje na zrozumienie zmian zachodzących w stanach patologicznych takich jak autyzm czy schizofrenia. Technika Flash Tag umożliwia ponadto izolację nowo powstałych neuronów celem „przearanżowania” in vitro pewnych sieci neuronalnych. Manipulacja ta wydaje się nieść ogromne nadzieje w jeszcze głębszym poznaniu funkcji mózgu oraz opracowaniu nowych strategii terapeutycznych.

Joanna Wojsiat