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30-05-2018

Formazione di nuovi neuroni: tutto è possibile a qualsiasi età!

neuronesPer la prima volta nella storia, alcuni ricercatori hanno mostrato che alcune persone di età superiore ai 70 anni potevano formare tanti nuovi neuroni quanto i più giovani. Si tratta di un vero e proprio rilancio per la neurogenesi, un settore in continuo sviluppo negli ultimi anni. Vent'anni fa pensavamo che un individuo avesse un numero definito di neuroni e che non gli fosse possibile formarne di nuovi nel corso della vita...

La scoperta del mantenimento di questa capacità di generare nuovi neuroni segna un punto di svolta nella comprensione delle nostre funzioni cognitive e di quella dell'invecchiamento cerebrale. Apre delle prospettive formidabili: possiamo stimolare questa capacità sorprendentemente preservata, e se sì, come? Se questa capacità non viene alterata con l'età, che cosa provoca l'invecchiamento delle nostre capacità mentali?

Lo studio: la neurogenesi umana persiste per tutta la vita

Gli autori dello studio pubblicato nella rivista Cell Stem Cell hanno eseguito l'autopsia dell'ippocampo di 28 individui deceduti prematuramente e di età compresa tra i 14 e i 79 anni. Si tratta di un'area molto specifica del cervello coinvolta nelle emozioni, nella memoria e nell'apprendimento. Per evitare qualsiasi errore d'interpretazione, i ricercatori si sono assicurati che queste persone non soffrissero di alcuna patologia cognitiva.

Sono stati molto sorpresi di scoprire che tutti i cervelli avevano recentemente prodotto nuovi neuroni, tra cui i cervelli più vecchi e a livelli simili" Gli anziani sembrano avere la capacità di generare migliaia di nuovi neuroni a partire da cellule progenitrici, come i più giovani" indica Maura Boldrini, professoressa di neurobiologia e coautrice dello studio. Il volume dell'ippocampo sembra addirittura rimanere lo stesso per tutta la vita, contrariamente a quanto si pensa.

Ma quindi che cosa fa funzionare meno bene il cervello degli anziani? Gli autori hanno comunque rilevato due grandi differenze tra gli ippocampi dei soggetti anziani e quelli dei soggetti più giovani: sebbene in numero identico, i nuovi neuroni sono meno vascolarizzati nei soggetti anziani e sembrano avere difficoltà a creare connessioni con gli altri neuroni. " È possibile che la neurogenesi mantenga una funzione cognitiva per tutta la vita nell'uomo, ma che alcuni fattori psicologici, emotivi e traumatici contribuiscano al suo declino " aggiunge Maura Boldrini.

Per continuare: cosa porta concretamente questa scoperta?

A cosa serve un neurone?

neuronesUn neurone è una cellula specifica del cervello in grado di trasmettere, analizzare e memorizzare le informazioni. Comunica con altri neuroni attraverso sottili estensioni che possono misurare fino a un metro nel midollo spinale.

Molti studi recenti mostrano l'importanza di nuovi neuroni nell'apprendimento di attività di memorizzazione complesse e la preservazione della loro formazione costituisce quindi un'ottima notizia.

Tuttavia, la formazione dei neuroni è una cosa, ma la loro capacità di rimodellarsi e riorganizzarsi nel corso della vita, sotto l'impulso delle nostre esperienze e del nostro ambiente, è un'altra. Questa capacità di riconfigurazione è chiamata neuroplasticità.

Inoltre, benché il numero di neuroni sia associato al potere delle funzioni cognitive, la neuroplasticità svolge un ruolo importante nel consolidamento della memoria e nell'elaborazione delle informazioni. Quando un neurone invia ripetutamente messaggi a un altro neurone, il secondo diventa progressivamente più sensibile al primo. In base al nostro comportamento e alle nostre attività abituali, si formano così potenti reti neurali.

La cattiva notizia è che gli autori dello studio hanno osservato una diminuzione di questa neuroplasticità con l'avanzare dell'età.

Che cos'è la neurogenesi?

neurogeneseLa neurogenesi è la formazione di nuovi neuroni funzionali. Funziona a pieno regime nell'embrione durante i primi 5 mesi di gravidanza (con un conseguente stoccaggio di 100 miliardi di neuroni) ed è mantenuta ad un ritmo più basso ma stabile per tutta la vita (da 1.000 a 1.400 nuovi neuroni al giorno). Si tratta di una tappa fondamentale per la formazione del nostro sistema nervoso centrale.

Come funziona?

Concretamente, questi nuovi neuroni sono creati a partire da cellule staminali neurali presenti nell'organismo a livello dell'ippocampo (più precisamente dal giro dentato). Queste cellule staminali hanno la capacità di auto-rinnovarsi e di trasformarsi in diversi tipi di cellule nervose, alcune delle quali produrranno dei neuroni. Prima di ogni trasformazione, prendono il tempo di dividersi in modo da mantenere una certa costanza della popolazione di cellule staminali per tutta la vita (1).

Questa trasformazione avviene in diverse fasi:

  • La proliferazione cellulare : la cellula staminale si divide, poi si trasforma in un elemento intermedio, il progenitore.
  • La migrazione cellulare : il progenitore matura poi gradualmente si divide e si differenzia progressivamente in neurone. Gli autori dello studio mostrano che il numero di progenitori intermedi rimane stabile per tutta la vita.
  • La sopravvivenza : solo alcuni dei nuovi neuroni sopravvivono e diventano funzionali. Questa fase sembra dipendere dall'esecuzione di compiti ippocampo-dipendenti e dalla qualità della vascolarizzazione. In altre parole, i neuroni sono conservati solo se la persona li usa e se possono essere sufficientemente nutriti con ossigeno, sostanze nutritive e micronutrienti.
  • L’integrazione : i neuroni continuano la loro crescita proiettando in avanti le loro estensioni cellulari (assoni e dendriti). Li mettono in contatto con altri neuroni e con le varie cellule di supporto (astrociti, oligodendrociti...). Questa capacità sembra diminuire con il tempo.

Come stimolare la neuroplasticità? Possiamo anche stimolare la neurogenesi?

Poiché la neurogenesi sembra sorprendentemente preservata nel tempo, è soprattutto la neuroplasticità che deve essere stimolata, così come la vascolarizzazione dei neuroni. Infatti, non è solo il numero di neuroni che conta, ma anche la qualità delle connessioni che creano tra di loro, la presenza di cellule che li sostengono e la quantità di vasi sanguigni che possono soddisfare adeguatamente i loro fabbisogni di ossigeno, glicogeno e vitamine...

Molti studi mostrano che la neuroplasticità e la neurogenesi possono essere migliorate tramite almeno 4 fattori:


Avendo dei progetti e numerose attività cognitive e sociali (2-4)


L’apprendimento e gli esercizi mentali favoriscono la fase di sopravvivenza della neurogenesi stimolando l'integrazione dei neuroni in un circuito esistente. Inoltre, la ripetizione di queste attività (o l'aumento della loro difficoltà o intensità) porta a una migliore mielinizzazione delle estensioni neurali, il che permette alle informazioni di circolare ancora più rapidamente.

In altre parole, produciamo le risorse necessarie per il successo del nostro apprendimento e delle nostre azioni. Se si desidera imparare a suonare uno strumento musicale all'età di 50 anni, si creeranno nuovi neuroni e si deve continuare questa attività nel tempo se si desidera che questi neuroni creino una rete. Se si desiderano mantenere le capacità di memorizzazione, è necessario continuare a memorizzare quante più informazioni possibili e non smettere di imparare cose nuove. Al contrario, se si abbandonano delle attività, l'organismo manterrà dei circuiti neurali inutili e non penserà a reclutarne di nuovi.

Se i singoli progetti sono importanti, sembra che i progetti che si iscrivono all'interno di un ricco quadro sociale producano risultati ancora migliori. Negli animali, è stato mostrato che la neurogenesi era drammaticamente migliorata quando i soggetti venivano collocati in un ambiente arricchito contenente giocattoli, compagni e oggetti vari che suscitavano la loro curiosità o il loro desiderio di esplorare. Se hai l'impressione che la ricchezza della tua vita sociale è diminuita negli ultimi anni, si consiglia di invertire rapidamente la situazione...


Aumentando i nostri apporti di omega 3 e di vitamine B (5-7)


I neuroni generati negli adulti sono dei piccoli neuroni che hanno dei fabbisogni molto elevati di acidi grassi essenziali, soprattutto di acidi grassi omega 3, per costruire la loro esigente membrana cellulare. Questi ultimi sono unanimemente riconosciuti dalla comunità scientifica e dalle autorità europee come fattori che contribuiscono al mantenimento delle funzioni cognitive, in particolare il DHA (un acido grasso naturale di ottima qualità presente in Super DHA di Supersmart).

Allo stesso modo, le vitamine B2, B6 e B12 (combinate in Coenzymated B Formula, una formula progettata per apportare le vitamine del gruppo B nella loro forma migliore) contribuiscono innegabilmente all'ottimizzazione del sistema nervoso. Purtroppo, benché degli apporti adeguati siano essenziali per la neurogenesi, le carenze stanno diventando sempre più diffuse, soprattutto per quanto riguarda la vitamina B12 (vedere a questo proposito: Abbiamo tutti delle carenze di vitamina B12? Le ragioni di una carenza di massa e le sue conseguenze).


Aumentando il livello della nostra attività fisica (8-9)


L'attività fisica aumenta la proliferazione coinvolta nella neurogenesi. Migliora in modo particolare il volume sanguigno cerebrale portando a migliori prestazioni cognitive, sia negli animali sia nell'uomo. Tuttavia, gli autori dello studio hanno mostrato chiaramente che la vascolarizzazione peggiorava con l'avanzare dell'età...


Migliorando la nostra capacità di allontanare lo stress (10-11)


Numerosi studi hanno evidenziato la natura molto dannosa dello stress sulla proliferazione cellulare e sulla neurogenesi in generale, sia che si tratti di stress fisico che psicosociale. È quindi importante proteggersi il più possibile, o in mancanza di ciò, saperne ridurre gli effetti (attraverso l'attività fisica, con piante adattogene, con tecniche di respirazione, ecc.).


I punti essenziali


  • La capacità di creare nuovi neuroni rimane stabile per tutta la vita. Il numero di cellule che supportano i neuroni non varia.
  • L'angiogenesi (la capacità di creare nuovi vasi sanguigni) e la neuroplasticità (la capacità dei neuroni di rimodellarsi in base all'ambiente) diminuisce con l'avanzare dell'età.

Dopo questo studio storico, siamo ora in attesa di sapere quali siano i fattori endogeni più decisivi nella neurogenesi, in particolare quelli la cui integrazione potrebbe migliorare la proliferazione, la sopravvivenza e la differenziazione dei progenitori neurali. Tali studi permetterebbero non solo di mantenere la neurogenesi normale, ma anche di avvicinarci alla neurogenesi fetale, che forma fino a 250.000 neuroni al secondo. Si accettano le speranze più disparate…

Bibliografia:

(1) James B. Aimone, Yan Li, Star W. Lee, Gregory D. Clemenson, Wei Deng, and Fred H. Gage, Regulation and Function of Adult Neurogenesis: From Genes to Cognition, Physiol Rev. 2014 Oct;94(4):991-1026. doi: 10.1152/physrev.00004.2014.
(2) Peretto P, Schellino R, De Marchis S, Fasolo A. The interplay between reproductive social stimuli and adult olfactory bulb neurogenesis. Neural Plast. 2014;2014:497657. doi: 10.1155/2014/497657. Epub 2014 Jul 22.
(3) Oboti L, Savalli G, Giachino C, De Marchis S, Panzica GC, Fasolo A, Peretto P. Integration and sensory experience-dependent survival of newly-generated neurons in the accessory olfactory bulb of female mice. Eur J Neurosci. 2009 Feb;29(4):679-92. doi: 10.1111/j.1460-9568.2009.06614.x. Epub 2009 Feb 6.
(4) Opendak M, Briones BA, Gould E. Social behavior, hormones and adult neurogenesis. Front Neuroendocrinol. 2016 Apr;41:71-86. doi: 10.1016/j.yfrne.2016.02.002. Epub 2016 Mar 17.
(5) Hu X, Zhang F, Leak RK, Zhang W, Iwai M, Stetler RA, Dai Y, Zhao A, Gao Y, Chen J. Transgenic overproduction of omega-3 polyunsaturated fatty acids provides neuroprotection and enhances endogenous neurogenesis after stroke. Curr Mol Med. 2013 Nov;13(9):1465-73.
(6) Kang JX, Gleason ED. Omega-3 Fatty acids and hippocampal neurogenesis in depression. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2013 Jun;12(4):460-5.
(7) Pu H, Jiang X, Wei Z, Hong D, Hassan S, Zhang W, Liu J, Meng H, Shi Y, Chen L, Chen J. Repetitive and Prolonged Omega-3 Fatty Acid Treatment After Traumatic Brain Injury Enhances Long-Term Tissue Restoration and Cognitive Recovery. Cell Transplant. 2017 Apr 13;26(4):555-569. doi: 10.3727/096368916X693842. Epub 2016 Nov 24.
(8) Yau SY, Gil-Mohapel J, Christie BR, So KF. Physical exercise-induced adult neurogenesis: a good strategy to prevent cognitive decline in neurodegenerative diseases? Biomed Res Int. 2014;2014:403120. doi: 10.1155/2014/403120. Epub 2014 Apr 9.
(9) Maass, A., Duzel, S., Goerke, M., Becke, A., Sobieray, U., Neumann, et al. (2015). Vascular hippocampal plasticity after aerobic exercise in older adults. Mol. Psychiatry 20, 585–593.
(10) Egeland M, Zunszain PA, Pariante CM. Molecular mechanisms in the regulation of adult neurogenesis during stress. Nat Rev Neurosci. 2015 Apr;16(4):189-200. doi: 10.1038/nrn3855.
(11) Lucassen PJ, Oomen CA, Naninck EF, Fitzsimons CP, van Dam AM, Czeh B, Korosi A. Regulation of Adult Neurogenesis and Plasticity by (Early) Stress, Glucocorticoids, and Inflammation. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2015 Sep 1;7(9):a021303. doi: 10.1101/cshperspect.a021303.

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