há muito que se sabe que neurônios maduros e diferenciados não se dividem (ver Capítulo 22). Não se segue, no entanto, que todos os neurônios que compõem o cérebro adulto sejam produzidos durante o desenvolvimento embrionário, mesmo que esta interpretação tenha sido geralmente assumida. Os méritos desta suposição foram questionados na década de 1980, quando Fernando Nottebohm e colegas da Universidade Rockefeller demonstraram a produção de novos neurônios no cérebro de aves songbirds adultos. Eles mostraram que precursores de DNA rotulados injetados em aves adultas poderiam ser encontrados posteriormente em neurônios totalmente diferenciados, indicando que os neurônios haviam sofrido sua última rodada de divisão celular após o precursor rotulado ter sido injetado. Além disso, os novos neurônios foram capazes de estender dendritos e projetar axônios longos para estabelecer conexões apropriadas com outros núcleos cerebrais. A produção de novos neurônios foi aparente em muitas partes do cérebro das aves, mas foi especialmente proeminente em áreas envolvidas na produção de música (ver Caixa B no Capítulo 24). Estas observações mostraram que o cérebro adulto pode gerar pelo menos algumas novas células nervosas e incorporá-las em circuitos neurais (ver também Capítulo 15).
a produção de novos neurónios no cérebro adulto foi agora examinada em ratinhos, ratos, macacos e, finalmente, em humanos. Em todos os casos, no entanto, as novas células nervosas no SNC de mamíferos tem sido restrito a apenas duas regiões do cérebro: (1) O grânulo camada de células do bulbo olfativo; e (2) o giro denteado do hipocampo. Além disso, as novas células nervosas são principalmente neurônios de circuito local ou interneurões. Novos neurônios com projeções de longa distância não foram vistos. Cada uma destas populações no bulbo olfativo e hipocampo é aparentemente gerada a partir de locais próximos perto da superfície do ventrículo lateral. Tal como nos cérebros de aves, as células nervosas recém-nascidas estendem axônios e dendritos e tornam-se integradas em circuitos sinápticos funcionais. Evidentemente, uma produção limitada de novos neurônios ocorre continuamente em alguns loci específicos.
se os neurónios não se podem dividir (ver Capítulo 22), como é que o cérebro adulto gera estas células nervosas? A resposta surgiu com a descoberta de que a zona sub-ventricular que produz neurônios durante o desenvolvimento retém algumas células estaminais neurais no adulto. O termo “células-tronco” refere-se a uma população de células que são auto-renovar—cada célula pode dividir-se simetricamente para dar origem a mais células, como em si, mas também as pode dividir de forma assimétrica, dando origem a uma nova célula-tronco, além de um ou mais células diferenciadas. Ao longo da última década, vários grupos de pesquisa isolaram células estaminais do cérebro adulto que podem se reproduzir em grande número na cultura celular. Essas células podem então ser induzidas a diferenciar-se em neurônios e células gliais, quando expostas a sinais apropriados. Muitos desses mesmos sinais mediam a diferenciação neuronal no desenvolvimento normal. Células-tronco adultas podem ser isoladas, não só da anterior zona subventricular (próximo ao bulbo olfativo) e o giro denteado, mas de muitas outras partes do prosencéfalo basal, cerebelo, midbrain, e a medula espinhal, embora, aparentemente, não produzem quaisquer novos neurônios nesses sites. Sinais inibitórios nestas regiões podem impedir as células estaminais de gerar neurônios.
por que a geração de neurônios é tão limitada no cérebro adulto não é conhecida. Esta limitação peculiar está presumivelmente relacionada com as razões discutidas na caixa D. No entanto, o fato de que novos neurônios podem ser gerados em algumas regiões do cérebro adulto sugere que este fenômeno pode ocorrer em todo o SNC adulto. A capacidade dos neurônios recém-gerados de se integrarem em pelo menos alguns circuitos sinápticos adiciona aos mecanismos disponíveis para a plasticidade no cérebro adulto. Assim, muitos investigadores começaram a explorar as potenciais aplicações da tecnologia de células estaminais para a reparação de circuitos danificados por lesão traumática ou doença degenerativa.