Regeneration von Gehirnzellen

Fast 100 Jahre lang war es ein Mantra der Biologie, dass sich Gehirnzellen oder Neuronen nicht regenerieren. Es wurde angenommen, dass Ihre gesamte bedeutende Gehirnentwicklung von der Empfängnis bis zum dritten Lebensjahr stattfand. Entgegen der weit verbreiteten Meinung wissen Wissenschaftler jetzt, dass die Neurogenese kontinuierlich in bestimmten Regionen des erwachsenen Gehirns stattfindet.

In einer erstaunlichen wissenschaftlichen Entdeckung, die Ende der 1990er Jahre gemacht wurde, stellten Forscher der Princeton University fest, dass dem Gehirn erwachsener Affen ständig neue Neuronen hinzugefügt wurden. Der Befund war signifikant, da Affen und Menschen ähnliche Gehirnstrukturen haben.

Diese Erkenntnisse und einige andere, die sich mit der Zellregeneration in anderen Teilen des Gehirns befassten, eröffneten eine völlig neue Forschungslinie zur "adulten Neurogenese", dem Prozess der Geburt von Neuronen aus neuralen Stammzellen in einem reifen Gehirn. 

Pivotalforschung an Affen

Die Princeton-Forscher fanden zuerst eine Zellregeneration im Hippocampus und in der subventrikulären Zone der lateralen Ventrikel bei Affen, die wichtige Strukturen für die Gedächtnisbildung und die Funktionen des Zentralnervensystems darstellen. 

Dies war signifikant, aber nicht ganz so wichtig wie der Neurogenese-Befund von 1999 in der Hirnrinde des Affengehirns. Die Großhirnrinde ist der komplexeste Teil des Gehirns, und Wissenschaftler waren erschrocken, als sie die Bildung von Neuronen in diesem hochfunktionellen Hirnareal fanden. Die Lappen der Großhirnrinde sind für die Entscheidungsfindung und das Lernen auf höherer Ebene verantwortlich.

Die adulte Neurogenese wurde in drei Bereichen der Großhirnrinde entdeckt:

• Die präfrontale Region, die die Entscheidungsfindung steuert
• Der untere zeitliche Bereich, der bei der visuellen Erkennung eine Rolle spielt
• Die hintere parietale Region, die bei der 3D-Darstellung eine Rolle spielt

Die Forscher glaubten, dass diese Ergebnisse eine grundlegende Neubewertung der Entwicklung des Gehirns von Primaten erforderlich machten. Obwohl die Hirnrindenforschung für die Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Forschung auf diesem Gebiet von entscheidender Bedeutung war, bleibt der Befund umstritten, da bisher nicht nachgewiesen wurde, dass er im menschlichen Gehirn auftritt.

Humanforschung

Seit den Princeton-Primatenstudien haben neuere Forschungen gezeigt, dass die menschliche Zellregeneration im Riechkolben stattfindet, der für sensorische Informationen für den Geruchssinn verantwortlich ist, und im Gyrus dentatus, einem Teil des Hippocampus, der für die Gedächtnisbildung verantwortlich ist.

Fortgesetzte Forschungen zur adulten Neurogenese beim Menschen haben ergeben, dass auch andere Bereiche des Gehirns neue Zellen bilden können, insbesondere in der Amygdala und im Hypothalamus. Die Amygdala ist der Teil des Gehirns, der die Emotionen steuert. Der Hypothalamus unterstützt die Aufrechterhaltung des autonomen Nervensystems und der Hormonaktivität der Hypophyse, die Körpertemperatur, Durst und Hunger steuert und auch an Schlaf und emotionaler Aktivität beteiligt ist.

Die Forscher sind optimistisch, dass Wissenschaftler mit weiteren Studien eines Tages den Schlüssel zu diesem Prozess des Gehirnzellenwachstums freischalten und das Wissen zur Behandlung einer Vielzahl von psychiatrischen Erkrankungen und Gehirnerkrankungen wie Parkinson und Alzheimer nutzen könnten.

Quellen

• C D Fowler et al. "Östrogen- und adulte Neurogenese in Amygdala und Hypothalamus." Gehirnforschung Bewertungen., US National Library of Medicine, März 2008.
• Lledo, PM, et al. "Adulte Neurogenese und funktionelle Plastizität in neuronalen Schaltkreisen." Natur Bewertungen. Neurowissenschaften., US National Library of Medicine, März 2006.
• "Princeton - News - Wissenschaftler entdecken das Hinzufügen neuer Gehirnzellen in der höchsten Gehirnregion." Princeton Universität, Die Treuhänder der Princeton University.
• Vessal, Mani und Corinna Darian-Smith. "Adulte Neurogenese tritt im sensomotorischen Kortex von Primaten nach zervikaler dorsaler Rhizotomie auf." Journal of Neuroscience, Gesellschaft für Neurowissenschaften, 23. Juni 2010.