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成熟した分化したニューロンは分裂しないことが長い間知られていました(第22章参照)。 しかし、成人の脳を構成するすべてのニューロンが胚発生中に産生されることは、この解釈が一般的に想定されているにもかかわらず、従っていない。 この仮定のメリットは、ロックフェラー大学のFernando Nottebohmらが成鳥の脳に新しいニューロンの産生を実証した1980年代に疑問視されました。 彼らは、成鳥に注入された標識されたDNA前駆体が、その後完全に分化したニューロンで発見され、標識された前駆体が注入された後にニューロンが細胞分裂の最終的なラウンドを経たことを示していることを示した。 さらに、新しいニューロンは、樹状突起を拡張し、他の脳核との適切な接続を確立するために長い軸索を投影することができました。 新しいニューロンの産生は、鳥の脳の多くの部分で明らかであったが、歌の生産に関与する分野で特に顕著であった(第24章のボックスBを参照)。 これらの観察は、成人の脳が少なくともいくつかの新しい神経細胞を生成し、それらを神経回路に組み込むことができることを示した(第15章も参照)。

成体の脳における新しい神経細胞の産生が、マウス、ラット、サル、そして最終的にはヒトで検討されている。 しかし、すべての場合において、哺乳類CNSの新しい神経細胞は、脳のちょうど二つの領域に制限されている:(1)嗅球の顆粒細胞層;および(2)海馬の歯状回。 さらに、新しい神経細胞は、主に局所回路ニューロンまたは介在ニューロンである。 長距離投射を持つ新しいニューロンは見られていない。 嗅球と海馬のこれらの集団のそれぞれは、明らかに側脳室の表面近くの近くのサイトから生成されます。 鳥の脳のように、新生児の神経細胞は軸索と樹状突起を拡張し、機能的なシナプス回路に統合されるようになります。 明らかに、新しいニューロンの限られた生産は、いくつかの特定の遺伝子座で継続的に発生します。

ニューロンが分裂できない場合(第22章参照)、成人の脳はどのようにしてこれらの神経細胞を生成するのでしょうか? その答えは、発達中にニューロンを産生するサブ心室ゾーンが成人のいくつかの神経幹細胞を保持しているという発見で浮上しました。 用語「幹細胞」は、自己再生している細胞の集団を指し、各細胞は対称的に分裂してそれ自体のようなより多くの細胞を生じることができるが、非対称的に分裂して新しい幹細胞と1つ以上の分化した細胞を生じることもできる。 過去10年間、いくつかの研究グループは、細胞培養中に大量に複製することができる成人の脳から幹細胞を単離しました。 このような細胞は、適切なシグナルに曝されると、神経細胞およびグリア細胞に分化するように誘導され得る。 これらの同じ信号の多くは、正常な発達における神経分化を仲介する。 成体幹細胞は、前脳室下ゾーン(嗅球の近く)および歯状回からだけでなく、前脳、小脳、中脳、および脊髄の他の多くの部分から単離することができるが、これらの部位に新しいニューロンを産生することは明らかではない。 これらの領域における抑制シグナルは、幹細胞がニューロンを生成するのを妨げる可能性がある。

なぜ大人の脳ではニューロンの生成が非常に限られているのかは分かっていません。 この特異な制限は、おそらくボックスDで議論されている理由に関連しているにもかかわらず、新しいニューロンが成人の脳のいくつかの領域で生成 新たに生成されたニューロンが少なくともいくつかのシナプス回路に統合する能力は、成人の脳の可塑性に利用可能なメカニズムに追加されます。 したがって、多くの研究者は、外傷性損傷または変性疾患によって損傷された回路の修復のための幹細胞技術の潜在的な応用を探求し始めている。

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