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Machen ältere Gehirne neue Neuronen oder nicht?

Anonim

Eines der grundlegendsten Dinge, die unser Körper tut, ist die Herstellung neuer Zellen. Es ist das, was es Geweben ermöglicht, zu wachsen und zu heilen, und es ermöglicht unserem Körper, sich ständig neu zu regenerieren.

Wenn es um die Zellerneuerung geht, ist das Gehirn für Forscher am interessantesten. Die Bildung neuer Gehirnzellen ist von entscheidendem Interesse für Forscher, die alles von Hirnverletzungen über das Altern bis zu psychischen Erkrankungen wie Depressionen untersuchen.

Neue Neuronen oder nein?

Aber die Forscher erleben gerade ein bisschen Peitschenhieb. Zwei Papiere, die im Abstand von weniger als einem Monat veröffentlicht werden, stehen im Widerspruch zueinander. Eine von Forschern der University of California, San Francisco, geführte und Anfang März in Nature veröffentlichte Studie legt nahe, dass der Hippocampus, eine Gehirnregion, die für die Bildung von Erinnerungen, das Lernen und die emotionale Regulation wichtig ist, nach der Kindheit keine neuen Neuronen mehr bildet das widerspricht den meisten früheren Forschungen. Die zweite von Forschern der Columbia University, die sich heute in Cell Stem Cell befinden, und eine sehr ähnliche Methode verwendet, sagt, dass dies überhaupt nicht stimmt - der Hippocampus bildet tatsächlich während unseres gesamten Lebenszyklus neue Zellen.

Es reicht aus, um Ihre Neuronen zu verwirren. Aber es ist wirklich eine Erinnerung daran, dass die Wissenschaft von Debatten und Meinungsverschiedenheiten angetrieben wird. Es braucht Zeit und Mühe, um einen echten Konsens zu erzielen, und die Forscher können ihre Fragen nicht so eindeutig beantworten, wie wir es wünschen.

In diesem Fall scheint die Verwirrung auf die Methodik zurückzuführen zu sein. Beweise für neu gebildete Neuronen zu finden, ist nicht so einfach wie die Untersuchung von Hirngewebe unter ein Mikroskop. Tatsächlich gibt es nur wenige direkte Wege, nach Neurogenese zu suchen. Stattdessen verwenden die meisten Forscher indirekte Ansätze, beispielsweise die Suche nach Markerproteinen, die an der Reifung neuer Zellen oder anderer Moleküle beteiligt sind, die an der Zellentwicklung beteiligt sind.

Obwohl die Art und Weise, in der sich die beiden Forscherteams nach Markerproteinen suchten, geringfügig unterschied, betrafen beide das Hervorheben von Zellen, die verschiedene Markerproteine ​​exprimieren. Sie untersuchten, ob sich irgendwelche Zellen „beleuchteten“, und wenn ja, wurde geprüft, ob es sich tatsächlich um neue Neuronen handelt.

Was siehst du?

Wenn beide Teams ähnliche Methoden verwendeten, wie kamen sie zu so unterschiedlichen Schlussfolgerungen? Maura Boldrini, die Autorin des neuesten Artikels, der feststellte, dass der Hippocampus während unseres ganzen Lebens immer neue Neuronen bildet, glaubt, dass dies auf die Proben zurückzuführen war, die jedes Team verwendete.

"Es ist nicht so, dass sie etwas anderes gemacht haben als wir, und ich denke, es ist eher eine Frage, welche Art von Gewebe sie zur Verfügung haben", sagt sie. Boldrini untersucht, wie die Neurogenese im Gehirn mit Depressionen und Selbstmord zusammenhängt. Über die Jahre haben sie und andere an der Columbia University eine große Sammlung von Gehirngewebeproben aufgebaut. Vor allem, sagt sie, hatten sie Proben von Menschen mit gesundem Gehirn.

„Als wir angefangen haben, haben wir angefangen, Menschen zu haben, die keine psychiatrischen oder neurologischen Erkrankungen, keine Behandlung oder Drogenmissbrauch hatten. eine große Lebensdauer “, sagt Boldrini. „Wir dachten also, wir hätten die richtigen Gehirne, um die Auswirkungen des Alterns per se zu betrachten, ohne diese verwirrenden Faktoren zu haben.

nicht zu viele Gehirnsammlungen auf der Welt haben tatsächlich Informationen darüber. “

Die kalifornischen Forscher kannten die genaue Diagnose jeder Gehirnprobe nicht und hatten keine toxikologischen Berichte für sie. Drogenkonsum oder psychische Zustände wie Depressionen könnten die Fähigkeit des Gehirns beeinflussen, neue Neuronen zu bilden, was die Ergebnisse möglicherweise abwirft. Außerdem beginnen einige Markerproteine ​​bald nach dem Tod zu verschwinden. Wenn die Proben nicht schnell konserviert werden, kann der Nachweis der Neurogenese weggewischt werden.

Ein weiterer Faktor, sagt Boldrini, ist die Art der Konservierung. Einige Fixiermittel können die Fähigkeit der Forscher, bestimmte Arten von Zellen zu sehen, beeinträchtigen. Sie war während ihrer bisherigen Arbeit auf dieses Problem gestoßen, und das half ihr, die richtigen Fixative auszuwählen. Die kalifornischen Forscher verwendeten andere Fixative als Boldrini, und sie glaubt, dass es ein weiterer Grund ist, warum sie zu anderen Schlussfolgerungen gekommen sein könnten.

Kontrapunkt

Obwohl Boldrinis Arbeit mit dem Großteil der bisherigen Forschung zu diesem Thema übereinstimmt, verlassen sie und ihr Team immer noch eine indirekte Methode zur Abbildung von Neuronen, was es derzeit schwierig macht, das Buch zum Thema abzuschließen.

Und nicht jeder Forscher ist überzeugt. Arturo Alvarez-Buylla ist Neurowissenschaftler an der UC in San Francisco und Mitautor der Zeitung, die im Hippocampus keine Hinweise auf adulte Neurogenese fand. Während er sagt, dass mehr Arbeit getan werden muss, glaubt er, dass Boldrinis Arbeit einige Beweise falsch interpretiert, insbesondere die Zellen, die sie als neue Neuronen bezeichnen.

"Ich glaube, was sie als sich teilende Zellen bezeichnen, und was sie als neue Neuronen bezeichnen, das sind sie vielleicht, aber die Beweise sind nicht da", sagt Alvarez-Buylla.

Er verweist auf ein Markerprotein, das sowohl sein Team als auch Boldrinis für die Suche nach sich entwickelnden Zellen, Ki-67, verwenden. Alvarez-Buylla vermutet, dass das Team von Boldrinis Zahlen vermutlich das Protein falsch verstanden hat, was zu dem falschen Schluss führt, dass neue Neuronen existieren.

Für seine eigene Forschung sagt er, die Tatsache, dass sie neue Neuronen in Proben von jungem Gewebe identifiziert haben, beweist, dass die Methodik seines Teams solide ist und dass seine Ergebnisse nicht einfach auf schlechte Probenahme oder Fixierung zurückzuführen sind. Sie beobachteten, wie diese Zellen schwanden und verschwanden, während sie Proben von zunehmend älteren Menschen betrachteten, was ein Beleg dafür ist, dass die Neurogenese aufhört.

Tatsächlich hat ihre Methode bei Erwachsenen ähnliche Strukturen gefunden wie Boldrini, sagt Alvarez-Buylla, aber ihre Interpretation unterscheidet sich.

"Wir haben also dieselben Zellen gesehen, die sie in unserem Post-mortem-Material sehen. Es ist nur so, dass wir uns nicht einig sind, dass es sich um junge Neuronen handelt", sagt er.

Wo stehen wir?

Jonas Frisen, ein Stammzellforscher am schwedischen Karolinska-Institut, der an keiner der Studien beteiligt war, stimmt zu, dass der Grund, warum beide Teams so unterschiedliche Antworten erhalten haben, höchstwahrscheinlich darin liegt, wie sie Proben sammeln und analysieren. Darüber hinaus ist es schwierig, aus negativen Daten Schlüsse zu ziehen, wie es das Team von Alvarez-Buylla tat.

"Das häufig verwendete Zitat" Abwesenheit von Beweisen ist kein Beweis für Abwesenheit ", fasst das zusammen", sagt Frisen in einer E-Mail. „Eine Analogie zur aktuellen Situation ist, dass Sie 10 Leute in den Wald schicken, um nach Blaubeeren zu suchen. Neun kommen mit Blaubeeren zurück und eine nicht - gibt es Blaubeeren in diesem Wald? "

Die Methode, auf die sich beide Teams stützten, hat auch Nachteile. Laut Frisen gibt es bei der Suche nach Markerproteinen im Gehirn ein schlechtes Signal-zu-Rausch-Verhältnis, und viele der Beweise, dass es funktioniert, beruhen auf Tierstudien - die möglicherweise nicht vollständig auf den Menschen übertragen werden.

Am Ende stimmt er mit Boldrini überein, dass Menschen wahrscheinlich im Laufe ihres Lebens weiterhin Neuronen bilden. Es wäre eine gute Nachricht für diejenigen von uns, die zu viele Male befürchtet haben, uns den Kopf zu knacken, obwohl es offensichtlich nicht ändert, wie sich unser Gehirn tatsächlich verhält. Der wirkliche Nutzen wäre für Forscher, die untersuchen, wie die Bildung neuer Neuronen mit Depressionen und anderen psychischen Störungen zusammenhängt, wie wir neue Erinnerungen schaffen und Emotionen regulieren.

Diese letzten Wochen waren eine Fallstudie in den Machenschaften der Wissenschaft, und es ist eine solide Erinnerung daran, dass es in der Wissenschaft nicht viele hartnäckige Wahrheiten gibt. Und neue Neuronen oder nicht, es ist ein weiterer Teil des Puzzles, wie unser Gehirn funktioniert. Am Ende ist das gut für uns alle.

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