Vorming van nieuwe neuronen: alles is mogelijk, hoe oud we ook zijn!

Voor de eerste keer in de geschiedenis hebben onderzoekers aangetoond dat mensen die ouder zijn dan 70 jaar evenveel nieuwe neuronen kunnen aanmaken als jongere mensen. Op het gebied van de neurogenese, waarop de afgelopen jaren constant progressie wordt geboekt, is dit een verrassende ontdekking. 20 jaar geleden dacht men nog dat een individu een bepaalde hoeveelheid neuronen had en dat het niet mogelijk was om tijdens het leven nieuwe neuronen aan te maken....

Het feit dat men ontdekt heeft de mens in staat is nieuwe neuronen aan te maken, is een keerpunt op het gebied van onze kennis omtrent de cognitieve functies en de veroudering van de hersenen. Dit biedt fantastische nieuwe perspectieven: kan dit vermogen om neuronen aan te maken gestimuleerd worden, en zo ja, hoe dan? indien dit vermogen niet verandert met het ouder worden, wat zorgt er dan voor de veroudering van onze mentale vermogens?

Het onderzoek: neurogenese, oftewel de aanmaak van nieuwe neuronen, blijft het leven lang doorgaan

De auteurs van het onderzoek, dat gepubliceerd werd in het blad Cell Stem Cell onderzochten de hippocampus van 28 personen tussen de 14 en 79 jaar oud die vroegtijdig waren overleden. De hippocampus is een zeer specifiek gebied in de hersenen dat betrokken is bij emoties, bij het geheugen en bij het leervermogen. Om interpretatiefouten uit te sluiten, hebben de onderzoekers vooraf vastgesteld dat de deelnemers niet leden aan een cognitieve pathologie.

Ze waren zeer verrast toen ze vaststelden dat alle hersenen onlangs nieuwe neuronen hadden aangemaakt, ook de oudste hersenen. De hoeveelheid aangemaakte neuronen op de verschillende leeftijden was vergelijkbaar. " Net als jongere mensen, lijken ook ouderen in staat om duizenden nieuwe neuronen aan te maken met behulp van de zogenaamde voorlopercellen", aldus Maura Boldrini, professor in de neurobiologie en co-auteur van dit onderzoek. In tegenstelling tot wat men vaak denkt, lijkt het volume van de hippocampus gedurende het hele leven hetzelfde te blijven.

Hoe komt het dan dat de hersenen van ouderen toch minder goed gaan werken? Er werden door de onderzoekers toch twee duidelijke verschillen tussen de hippocampus van oudere en van jongere proefpersonen ontdekt: hoewel het aantal neuronen bij ouderen en jongeren hetzelfde bleek, was de bloedvoorziening van de nieuwe neuronen van ouderen minder. Ook bleken de nieuwe neuronen van ouderen minder goed verbindingen aan te kunnen gaan met andere neuronen. “Mogelijk behoudt de neurogenese het hele leven lang een cognitieve functie, maar zijn er andere factoren (psychologische, emotionele of traumatiserende factoren) die ervoor zorgen dat de cognitieve functie afneemt, ", zegt Maura Boldrini.

Laten we nog een stapje verder gaan: wat betekent deze ontdekking nu concreet?

Waartoe dient een neuron?

Een neuron is een specifieke cel in onze hersenen die informatie kan doorgeven, analyseren en onthouden. Een neuron communiceert met andere neuronen met behulp van zijn fijne uitlopers. Deze vertakkingen kunnen in het ruggenmerg wel een meter lang worden.

Verschillende recente studies tonen het belang aan van de neuronen ten aanzien van het leren van complexe geheugentaken. Het feit dat de vorming van de neuronen ook op latere leeftijd doorgaat, is dan ook goed nieuws..

De vorming van neuronen is een ding, maar veel hangt uiteraard ook af van het vermogen van de neuronen om zich tijdens het gehele leven te transformeren en te reorganiseren onder invloed van onze ervaringen en onze leefomgeving. Dit vermogen om zich te kunnen configureren noemen we neuroplasticiteit. .

Hoewel het aantal neuronen in verband wordt gebracht met de kracht van onze cognitieve vermogens, speelt de neuroplasticiteit een belangrijke rol als het gaat om de consolidatie van het geheugen en het verwerken van informatie. Wanneer een neuron herhaaldelijk boodschappen verstuurt aan een andere neuron, dat zal de ontvangende neuron steeds gevoeliger worden voor de eerste neuron. Zo ontstaan krachtige netwerken op basis van ons gedrag en onze gewoontes.

Het slechte nieuws dat in dit onderzoek naar voren kwam, is dat de auteurs ontdekten dat de neuroplasticiteit met het ouder worden afneemt. .

Wat is neurogenese?

Neurogenese is de vorming van nieuwe functionele neuronen. De eerste 5 maanden van een zwangerschap werkt dit mechanisme volop bij het embryo (hetgeen leidt tot een opslag van 100 miljard neuronen). Tijdens het gehele leven blijft de aanmaak doorgaan op een lager maar stabiel tempo (van 1000 tot 1400 neuronen per dag). Dit proces is van fundamenteel belang voor de vorming van ons centrale zenuwstelsel.

Hoe werkt het?

In ons lichaam worden neuronen aangemaakt vanuit neurale stamcellen in onze hippocampus (in de gyrus dentatus, om precies te zijn). Deze stamcellen beschikken over het vermogen zichzelf te vernieuwen en zich te transformeren in verschillende soorten zenuwcellen. Daaruit kunnen dan weer neuronen ontstaan. Voorafgaand aan elke transformatie nemen de zenuwcellen de tijd om zich te delen. Op die manier blijft de hoeveelheid stamcellen het hele leven constant (1).

De transformatie vindt plaats in drie stappen:

• De celproliferatie: De stamcel deelt zich en transformeert zich in een intermediair deeltje, een 'voorloper'.
• De celmigratie: De voorloper ondergaat een proces van rijping en deelt zich geleidelijk aan tot er zich een neuron heeft gevormd. De auteurs van de studie hebben aangetoond dat het aantal 'intermediaire' voorlopers het hele leven stabiel blijft.
• De overleving: Slechts een deel van de nieuwe neuronen overleeft het hele proces en wordt functioneel. De fase van overleving lijkt afhankelijk te zijn van de manier waarop taken worden uitgevoerd die afhankelijk zijn van de hippocampus. Daarnaast speelt de kwaliteit van de bloedvoorziening een rol. Anders gezegd: de neuronen blijven alleen bewaard indien de persoon ze ook daadwerkelijk gebruikt en indien ze voorzien worden van voldoende zuurstof en voeding.
• De integratie : Wanneer neuronen doorgroeien, verlengen ze hun cellulaire vertakkingen (axonen en dendrieten). Ze zorgen ervoor dat deze vertakkingen contact maken met andere neuronen en met bepaalde ondersteunende cellen (astrocyten, oligodendrocyten...). Het lijkt erop dat dit vermogen met de tijd afneemt.

Hoe kunnen we de neuroplasticiteit stimuleren? En kunnen we het proces van neurogenese ook stimuleren?

Verrassend genoeg blijft het proces van de neurogenese ons hele lichaam intact. We dienen dan ook vooral de neuroplasticiteit en de bloedvoorziening van de neuronen te stimuleren. Het gaat namelijk niet alleen om het aantal neuronen, maar ook om de kwaliteit van de verbindingen die ze onderling aangaan, de aanwezigheid van de ondersteunende cellen en de hoeveelheid bloedvaten die de neuronen van voldoende zuurstof, glycogeen en vitamines kunnen voorzien...

Er zijn tal van studies die aantonen dat neuroplasticiteit en neurogenese kunnen worden verbeterd met behulp van ten minste 4 factoren:

Door zoveel mogelijk cognitieve activiteiten en projecten aan te ontplooien (2-4)

Door te leren en mentale oefeningen te doen wordt de fase van overleving tijdens de neurogenese bevorderd. Hierdoor worden nieuwe neuronen opgenomen in bestaande netwerken. Bovendien zorgt de herhaling van deze activiteiten (of de vergroting van de moeilijkheidsgraad of de verhoging van de intensiteit) voor een verbetering van de myelinevorming in de uitlopers van de neuronen. Hierdoor kan informatie nog snelle verwerkt worden.

Anders gezegd, we maken zelf de bronnen aan die we nodig hebben voor hetgeen we moeten leren en uitvoeren. . Indien u op 50-jarige leeftijd een muziekinstrument wilt leren spelen, dan zult u nieuwe neuronen aanmaken. Wilt u dat deze neuronen een netwerk gaan vormen, dan dient u wel door te gaan met het leren bespelen van het instrument. Wilt u uw geheugencapaciteiten behouden, dan dient u door te gaan met zoveel mogelijk informatie te onthouden en nieuwe dingen te leren. Stopt u daarentegen met deze activiteiten, dan zal het lichaam niet de moeite nemen om deze ongebruikte netwerken te behouden, laat staan te vernieuwen.

Niet alleen individuele activiteiten zijn belangrijk: projecten die men onderneemt in een rijke sociale omgeving lijken zelfs tot nog betere resultaten te leiden. Zo heeft men bij dieren aangetoond dat de neurogenese op spectaculaire wijze verbeterde wanneer de dieren in een omgeving werden gezet met speelobjecten, partners en objecten die de nieuwsgierigheid en exploratiezucht opwekken. Heeft u het idee dat uw sociale leven er de laatste jaren niet rijker op geworden is, probeer er dan eens over na te denken hoe u deze situatie snel weer kunt veranderen...

Door meer omega-3-vetzuren en vitamine B in te nemen (5-7)

De neuronen die gevormd worden bij een volwassene zijn klein. Ze hebben veel essentiële vetzuren nodig, met name omega-3-vetzuren voor de vorming van hun bijzondere membraan. De wetenschapsgemeenschap en de Europese autoriteiten hebben unaniem erkend dat omega-3-vetzuren bijdragen aan het behoud van de cognitieve functies, en dan met name DHA (een vetzuur van natuurlijke origine, waarvan we een kwalitatief hoge vorm terugvinden in Super DHA van Supersmart).

Ook de vitamines B2, B6 en B12 (samengevoegd in Coenzymated B Formula - een formule die de beste vorm van B-vitamines levert) dragen onmiskenbaar bij aan de optimalisering van het zenuwstelsel. Hoewel het voor de neurogenese essentieel is om voldoende vitamine B binnen te krijgen, zien we steeds meer tekorten, met name als het gaat om vitamine B12 (lees ook: Heeft iedereen een vitamine B12-gebrek?Oorzaken van een massaal tekort en de gevolgen hiervan).

Door de mate van fysieke activiteit te vergroten (8-9)

Fysieke activiteit vergroot de proliferatie bij de neurogenese. Het zorgt er vooral voor dat het bloedvolume in de hersenen toeneemt waardoor de cognitieve prestaties verbeteren, en dat geldt zowel voor mensen als voor dieren. Belangrijk, want de auteurs van de studie hebben aangetoond dat de bloedvoorziening afneemt naarmate we ouder worden...

Door ons vermogen te verbeteren om met stress om te gaan (10-11)

Verschillende studies hebben bewezen da stress een schadelijke invloed heeft op de proliferatie van cellen en op de neurogenese in het algemeen, of het nu gaat om fysieke of om psychosociale stress. Het is dan ook belangrijk om stress zoveel mogelijk tegen te gaan, of als het niet anders kan, de effecten van de stress zoveel mogelijk teniet te doen (met behulp van fysieke oefeningen, adaptogene planten, ademhalingstechnieken, etc).

Belangrijk om te onthouden

• Het lichaam behoudt het hele leven lang het vermogen om nieuwe neuronen aan te maken. Ook het aantal cellen dat de neuronen ondersteunt verandert niet of nauwelijks.
• De angiogenese (het vermogen om nieuwe bloedvaten te vormen) en de neuroplasticiteit (het vermogen van neuronen om zich te transformeren op basis van de omgeving) nemen af naarmate we ouder worden.

Men verwacht dat men na dit baanbrekende onderzoek meer inzicht zal krijgen in de meest bepalende lichaamseigen factoren die van invloed zijn op de neurogenese, en dan met name de factoren die dankzij supplementinname een positief effect zouden kunnen hebben op de proliferatie, de overleving en de differentiatie van de neurale voorlopers. Nader onderzoek opent de weg naar het behouden van een normale neurogenese. Sterker nog: het zou wellicht de neurogenese kunnen benaderen die we kennen uit de foetale fase, waarbij tot wel 250.000 neuronen per seconde worden aangemaakt. Het lijkt nog ver weg, maar deze studie is zeer hoopgevend....

Referenties

(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.