Creierul uman își poate crea neuroni noi pe parcursul vieții? O serie de cercetări recente oferă argumente tot mai puternice în favoarea neurogenezei adulte. Acesta este un proces considerat mult timp imposibil. Noile tehnici de analiză genetică și inteligența artificială au identificat în creierul adulților celule capabile să se dividă și care ar putea genera neuroni. Totuși, dezbaterea științifică nu este încă încheiată.
Timp de multe decenii, neuroștiința a pornit de la ideea că oamenii se nasc cu aproape toți neuronii pe care îi vor avea vreodată. Odată pierdute, aceste celule nu ar mai putea fi înlocuite.
Cercetările realizate în ultimele decenii au pus însă sub semnul întrebării această concepție. Miza depășește cu mult o dispută academică. Dacă neurogeneza continuă în creierul adult, înțelegerea procesului ar putea deschide noi direcții pentru cercetarea memoriei, îmbătrânirii și bolilor neurodegenerative.
Neurogeneza adultă, o idee considerată cândva imposibilă
Una dintre cele mai influente concepții din neuroștiință datează de la începutul secolului XX. Atunci Santiago Ramón y Cajal susținea că neuronii din creierul adult nu se regenerează.
Primele fisuri serioase în această teorie au apărut în anii 1960. Cercetările lui Joseph Altman au identificat indicii privind apariția unor neuroni noi în creierul șobolanilor și pisicilor. Ulterior, fenomenul a fost observat la păsări și la alte animale. Întrebarea dificilă a rămas însă aceeași: se întâmplă și în creierul uman adult?
Un studiu din 1998 a schimbat perspectiva
Un moment important a venit în 1998, când cercetătorii coordonați de neurocercetătorul Rusty Gage au analizat țesut cerebral provenit de la cinci persoane.
Oamenii de știință au folosit avantajul unei substanțe numite BrdU, administrată anterior pacienților în scop medical. Aceasta poate fi integrată în ADN atunci când celulele se divid și poate funcționa astfel ca un indiciu al apariției unor celule noi.
Cercetătorii au identificat în hipocamp celule care prezentau caracteristici compatibile cu neuroni formați recent. Hipocampul este o regiune cerebrală esențială pentru procese precum memoria și învățarea. Rezultatele au oferit unul dintre cele mai importante argumente în favoarea neurogenezei adulte la oameni.
Studiul care a reaprins controversa
Două decenii mai târziu, concluzia a fost din nou pusă sub semnul întrebării. O echipă condusă de cercetători care au analizat 59 de mostre cerebrale provenite de la persoane de vârste diferite a ajuns la o concluzie mult mai rezervată.
Datele sugerau că numărul neuronilor tineri din hipocamp scade puternic în primul an de viață. Acesta devine foarte redus în copilărie și aproape dispare după vârsta de 13 ani.
Publicarea rezultatelor în 2018 a provocat o dezbatere intensă. Alte echipe obținuseră rezultate diferite, iar cercetătorii au început să analizeze de ce metode aparent similare puteau conduce la concluzii opuse.
Modul de conservare a creierului poate influența rezultatele
Una dintre explicații a fost legată de țesuturile analizate. María Llorens-Martín și echipa sa de la Universitatea Autonomă din Madrid au arătat că procedurile prin care creierul este conservat și procesat după deces pot influența capacitatea cercetătorilor de a detecta markerii neuronilor tineri.
Folosind propriile metode, echipa a raportat indicii consistente de neurogeneză în țesuturile unor persoane sănătoase cu vârste între 43 și 87 de ani.
Criticii au atras însă atenția asupra unei probleme fundamentale. Prezența markerilor moleculari asociați neuronilor imaturi nu demonstrează automat că acele celule au fost create la vârsta adultă. Ele ar putea, teoretic, să fi rămas într-o stare imatură încă din primii ani de viață.
Inteligența artificială ajută cercetătorii să caute neuroni noi
Tehnologia modernă a schimbat modul în care este studiat fenomenul. Cercetătorii folosesc acum secvențierea ARN la nivelul nucleelor individuale pentru a identifica tiparele de activitate genetică specifice diferitelor etape prin care trece o celulă înainte să devină neuron matur.
Hongjun Song și colegii săi au combinat date provenite din neurogeneza observată la copii cu un model de inteligență artificială. Scopul a fost identificarea unei „semnături” moleculare a neuronilor tineri și căutarea acesteia în creierul adulților.
Metoda a identificat celule cu caracteristici asociate neuronilor imaturi la persoane de vârste diferite. Totuși, întrebarea privind momentul în care s-au format acele celule a rămas deschisă.
Descoperirea unor celule care se divid schimbă din nou dezbaterea
Un argument suplimentar a venit din cercetările conduse de Jonas Frisén, de la Institutul Karolinska din Stockholm. Prin combinarea secvențierii la nivel celular cu metode computaționale, cercetătorii au identificat în creierul uman adult celule progenitoare neuronale aflate în proces de diviziune.
Descoperirea este importantă deoarece nu indică doar existența unor neuroni cu aspect imatur. În plus, arată existența unor celule care se pot multiplica și care au potențialul de a da naștere neuronilor. Acest lucru întărește ipoteza că anumite forme de neurogeneză ar putea continua după copilărie. Nu stabilește însă definitiv amploarea procesului, frecvența lui sau contribuția neuronilor nou formați la funcționarea creierului.
Ce ar însemna dacă creierul produce neuroni pe tot parcursul vieții
Confirmarea definitivă a neurogenezei adulte ar ridica întrebări importante despre capacitatea creierului de a se adapta și de a se repara. Cercetătorii vor să afle ce rol ar putea avea neuronii nou formați în memorie și învățare. De asemenea, ei vor să vadă cum se modifică procesul odată cu înaintarea în vârstă și dacă poate fi influențat în siguranță.
O miză majoră este reprezentată de bolile neurodegenerative. În viitor, înțelegerea mecanismelor care controlează formarea neuronilor ar putea contribui la dezvoltarea unor noi strategii terapeutice. Deocamdată însă, aceasta rămâne o direcție de cercetare, nu o metodă demonstrată pentru regenerarea creierului uman.
După mai bine de un secol de dezbateri, întrebarea nu mai pare să fie doar dacă există celule cu potențial regenerativ în creierul adult. Oamenii de știință încearcă acum să stabilească cât de activ este acest proces, câți neuroni poate produce și ce funcție au aceștia.
Sursa: nature.com
