神経発生：特徴と調節 - 神経心理学 - 2025

神経発生は、幹細胞および前駆細胞から新しい神経細胞の誕生です。それは神経系が形成される胚発生中に発生します。最近の証拠は、神経発生が成体霊長類と人間で続くことを示しました。

ニューロンは神経系の機能的要素であり、情報の処理と伝達を担っています。長い間考えられていたのとは対照的に、成人の神経系は新しいニューロンを生成することができます。つまり、それは一定の再生能力を持っているため、ニューロンの新しい生成は胚および新生児の生命だけに限定されません。

すべての哺乳動物には多くの臓器で複製する細胞があり、特に血液、皮膚、腸で幹細胞が生涯を通じて存在し、急速な細胞置換に貢献しています。

たとえば、腸は10.7年ごとにその細胞を完全に再生します。神経系、特に脳の再生ははるかに限られていますが、それが存在しないという意味ではありません。

神経発生の特徴

ニューロン

昆虫、魚、両生類は、一生を通じて神経細胞を複製することができます。この自己修復と継続的な成長のルールの例外は、哺乳類の脳と脊髄であると考えられていました。

今日、私たちはこの長い間受け入れられてきた制限が完全に真実ではないことを知っています。なぜなら、生涯を通じて新しいニューロンを生成することができる脳の分化した領域があるからです。

したがって、発達中の脳と同様に、成体脳には生涯を通じて神経幹細胞が存在し、再生して新しいニューロン、星状細胞、オリゴデンドロサイトを生み出します。

成体の哺乳類の脳のこれらの領域（歯状回および脳室下領域）には、有糸分裂活性を有する細胞があり、これは2つのグループに分類できます。

幹細胞または幹細胞

それらは、無期限に分裂し、異なるタイプの特殊化した細胞に分化することができ、細胞周期が28日を超えるものです。

神経前駆細胞

12時間の細胞周期で、それらは自己複製と拡大のためのより限られた能力を備えた神経細胞であり、いくつかのタイプのニューロンに分化する可能性があります。

ニューロン前駆細胞およびグリア前駆細胞は、それぞれニューロンまたはグリアにのみ分化することを約束された細胞である。特定のニューロンタイプに決定された神経前駆細胞は、損傷した中枢神経系を治療するための理想的な代替ツールになる可能性があります。

成人の脳における神経発生の調節

成人の脳の神経発生は、さまざまなメカニズムによって正または負に制御されています。さらに、そのような規制に参加する内部および外部の要因があります。

内部要因には、遺伝子、分子、成長因子、ホルモン、神経伝達物質の発現が含まれます。年齢は神経発生に関与するもう一つの内的要因です。外部要因には、環境および薬理学的刺激が含まれます。

-内部要因

遺伝的および分子的

神経発生および胚形態形成を誘発する遺伝的要因の中で、遺伝子の発現に言及することができます。これらの遺伝子は、成人の脳の神経原性領域における細胞増殖と分化の調節にも関与しています。

これらの遺伝子のいくつかは、この領域の刺激または病変に応答して、成人の脳の生殖領域でさまざまな程度で発現されます。

成長因子

細胞運命の調節に関与する脳由来神経栄養因子（BDNF）などのさまざまな成長因子の発現は、発達中の脳と成人の脳の両方で、ニューロンまたはグリアの集団のサイズを決定できます。

これらの因子は、アルツハイマー病やパーキンソン病などのさまざまな神経変性モデルで過剰発現し、ニューロンの損傷に対する保護因子として、または損傷した細胞に代わる新しい細胞の生成と分化中に誘導因子として関与します。

この文脈では、脳由来神経栄養因子（BDNF）の脳室内投与は、嗅球と海馬の神経発生を増加させることが示されています。

したがって、これらの成長因子は成人の脳の神経発生を刺激すると結論付けることができます。

神経伝達物質

現在、さまざまな神経伝達物質が成人の脳の神経発生を調節する因子として関与していることが知られています。最も研究されているのは、グルタミン酸、セロトニン（5-HT）、ノルエピネフリン、ドーパミンです。

グルタミン酸は脳機能にとって最も重要な神経伝達物質と考えられています。成体動物の海馬で神経発生を調節することは知られています。

5-HTの神経発生への関与はいくつかの研究で示されているため、その合成の阻害により、ラットの海馬と脳室下帯（ZSV）の両方で増殖率の低下を確認できました。

ノルアドレナリン作動性システムは、成人の脳の神経発生に関係しているもう一つです。ノルエピネフリン放出を阻害することにより、海馬における細胞増殖が減少することが示されています。

最後に、ドーパミンは、脳室下帯と成人の脳の海馬の両方で神経発生の調節に関与する別の重要な神経伝達物質です。ドーパミンの減少は、脳室下領域と海馬の歯状回の両方で、新しいニューロンの生成を減少させることが実験的に示されています。

ホルモン

いくつかの研究は、卵巣ステロイドと内因性エストロゲンが細胞増殖に刺激効果を及ぼすことを示しています。ただし、コルチコステロイドなどの副腎ステロイドは、海馬の歯状回などの領域で細胞増殖を抑制します。

ラットでの研究では、神経発生率が妊娠中に65％増加し、出産直前に最大ピークに達することが示されています。これはプロラクチンレベルと一致します。

年齢

年齢は、脳の神経発生の調節における最も重要な内部要因の1つであることが知られています。

発達中の脳の神経発生は非常に高いですが、成人期と年齢に達すると、完全に消えるわけではありませんが、劇的に減少します。

-外部要因

環境

その速度は可変であり、環境に依存するため、神経発生は静的な生物学的プロセスではありません。身体活動、豊かな環境、エネルギー制限、および神経活動の調節は、他の要因の中でも、神経発生の正の調節因子として作用することが知られています。

豊かな環境に住んでいる動物は、歯状回の神経発生の増加を示しています。ただし、ストレス条件下または不十分な濃縮環境で生活する動物では、この領域の神経発生は減少するか、完全に抑制されます。

さらに、発達中の持続的なストレス状況によって誘発される視床下部-下垂体-副腎軸の変化は、歯状回における新しい細胞の生成を減少させます。したがって、ストレスに応答して放出されるグルココルチコイドの影響により、歯状回における細胞増殖が低下することが知られている。

したがって、自発的な運動と環境の強化が、モリス水迷路（海馬依存性の学習と記憶をテストするタスク）で若いマウスと古いマウスのパフォーマンスをどのように改善するかが観察されました。

また、神経発生は動物の社会的状態によって調節され、上記の脳由来神経栄養因子などの分子によって媒介される可能性が高いことも観察されています。

最後に、認知の改善に関連する経験は、おそらく海馬のニューラルネットワークを刺激することによって行われます。

実際、海馬依存の学習は神経発生の主要な調節因子の1つです（研究）。海馬は、新しい記憶、宣言的記憶、一時的および空間的記憶の形成を担っています。したがって、脳のこの領域での新しいニューロンの増殖は非常に重要です。

神経発生を増強する方法？

神経発生とは何か、それが調節される要因について説明したので、老化に特徴的な神経発生の低下を防ぎ、新しいニューロンの作成を刺激するために何かできるか疑問に思うかもしれません。答えはイエスなので、それはあなたのラッキーな日です。これを実現するためのヒントをいくつか紹介します。

運動

老化に典型的な神経発生の減少は、身体運動によって防止または逆転させることができます。実際、生涯を通じて運動する高齢者は、座りがちな個人よりも脳組織の損失が少ないです。

一方、身体的にフィットする高齢者は、座りがちな仲間よりも認知テストの成績がよくなります（研究）。

充実した環境

成人の神経発生は、多くの生理学的刺激によって動的に調節されています。

読書、新しいスキルの習得、新しい人との出会い、ゲーム、および思考、趣味、旅行、子供を持つなどの経験を必要とするタスクは、結果として生じる脳の可塑性と新しい生産による私たちの認識への挑戦を表す活動ですニューロンの。

慢性的なストレスを避ける

ストレスは、環境に対する深刻かつ適応的な反応であり、多くの場合、問題を解決し、起こり得る危険を回避するのに役立ちます。

しかし、仕事と不安に満ちた私たちの生き方は、常に慢性的なレベルのストレスに苦しみます。これは、適応的ではなく、深刻な身体的および心理的な問題を引き起こす可能性があります。

この慢性的なストレスと、その結果として生じるコルチゾールなどの副腎ホルモンの高レベルは、ニューロンの死と神経発生の抑制を引き起こすことが示されています（研究）。

したがって、ヨガ、リラクゼーション、十分な休息、睡眠衛生などの代替手段でストレスを回避することで、慢性ストレスによって引き起こされるこの恐ろしい神経細胞死を回避できます。

よく食べる

食べ物も同様に重要です。カロリー制限、断続的な断食、およびポリフェノールと多価不飽和脂肪酸を多く含む食事は、認知、気分、老化、およびアルツハイマー病に有益であることが示されています。

海馬の構造的および機能的可塑性の改善に特別な注意を払い、神経栄養因子、シナプス機能および成体神経発生の発現を増加させます（研究）。

これはあなたが食べない、またはダイエットをすることを意味するのではありませんが、加工食品を膨らませるか食べるまで食べるのはよくありません。健康的かつ適度に食べる。

ポリフェノールは、ブドウの種、リンゴ、ココア、アプリコット、チェリー、ブルーベリー、ザクロなどの果物や、赤ワインなどの飲料に含まれています。また、ナッツ、シナモン、緑茶、チョコレート（ミルクチョコレートではなくダークチョコレート）にも含まれています。

多価不飽和脂肪酸は、脂肪の多い魚（青い魚）、魚油、貝、種子油、緑の葉野菜に含まれています。

参考文献

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