很少有在神经科学领域发展更快的比成年神经发生在过去的十年。干细胞的发现出现在成人大脑产生新的神经元引起了很多感兴趣的,因为它改变了当前的概念大脑可塑性和可能的策略来修复。虽然神经发生,今天,已经成为一个盛典的现象,许多开放问题仍然存在。在这个特殊的问题,我们收集了一系列文章,及时解决几个主题相关的神经发生和讨论一些成年神经发生的功能相关性有关的悬而未决的问题,它的监管,其作用在大脑病变。
成年神经发生领域的历史充满了争议。19世纪末,很大程度上是由于有影响力的科学家像卡哈尔1),坚信没有新的神经元被添加到成年哺乳动物的大脑。在神经科学中心法则是,哺乳动物的大脑保持结构常数从出生后不久。神经发生被认为只出现在早期开发和快速减少此后不久。在1960年代早期,开创性的研究挑战这个广为接受的学说报道新生细胞的存在不同的青年和成年老鼠的大脑结构,包括大脑皮层、海马和嗅球(2,3]。这些报告,然而,在本质上是被科学界,忽略,直到二十世纪的结束,100多年后的初始配方卡哈尔的顽强的教条,新概念可能发展。在1990年代末,发起的一系列论文研究存在的爆炸,功能,和成年哺乳动物的神经发生的影响。多年来,越来越多的证据已经建立成年神经发生作为一个概念,这是现在被广泛接受的成年人的大脑远远不是固定的而是一个高度塑料器官中,新的神经元确实是添加到现有网络中所有哺乳动物包括人类的生活。概述成年神经发生的有争议的历史问题,综述了e·福克斯和g .百。
今天,我们知道神经发生发生在成人中枢神经系统的一生中至少在一些离散的区域,如海马体和subventricular区。啮齿动物和灵长类动物,神经细胞不断产生的subgranular海马齿状回区。生成新的神经元也subventricular区,最大的生发区成年哺乳动物的大脑,从他们广泛迁移吻侧迁移流进入嗅球。
一个高度动态的过程,成年神经发生进一步由几个内生和外生因素,如年龄、锻炼,(早期)压力和疾病(4- - - - - -7]。环境刺激(如饮食和压力)和社会互动可以极大地影响成年神经发生在多个水平。这些包括扩散、命运规范、移民、集成和生存。在这个问题上,t·墨菲和他的同事们解决饮食干预大脑可塑性的有效环境修饰符。作者评估我们机械的理解和讨论最新发现的差距从动物和人类研究报告有益的饮食因素对认知的影响,情绪和焦虑、老化和老年痴呆症。最后,他们讨论的障碍参与利用这些有前途的饮食对大脑可塑性的影响在动物实验中可以看到,为人类有效建议和干预,促进大脑健康。p . Peretto等人评论的社会环境如何影响成人嗅球神经发生。他们讨论社会行为如何与繁殖促进新生神经元的增殖和集成到功能电路。这些社会影响成人嗅球神经发生可能最终提高个人的健康,因为这些“新鲜”神经元为关键活动,如父母的行为和合作伙伴的认可。环境影响神经发生可能已经发生在怀孕前还继续peripartum期间(怀孕、生育和哺乳)的特点是许多产妇神经可塑性和神经发生改变,对母亲的生理和心理健康至关重要。
k·m·希勒等人审查常见peripartum适应母亲的生理和行为,关注潜在神经发生的变化及其可能的分子机制。从怀孕开始,我们的物理和社会环境引发的一系列生理反应修改后反应性,作用于基因蓝图调整发展和终生的心理功能的编程。生活代表着一个特别敏感的早期的编程环境因素的影响。有趣的是,免疫系统中发挥着重要作用人体及其环境之间的通信。虽然这适用在早期发育和成年期,初步证据表明,早期免疫系统的激活可以影响海马神经发生和提高精神疾病发展的风险。k . Musaelyan等人进一步检查等相关的影响免疫系统激活早期生活期间,提供证据支持免疫发育编程的神经源性假说。
最重要的一个和广泛研究了环境影响神经发生是压力,两个急性和慢性。而短暂的压力挑战出现有利于大脑可塑性,允许改编,甚至在某些情况下增加神经发生,慢性压力产生有害的抑制对塑性的影响,尤其是在海马体。这些不利的影响在很大程度上归因于糖皮质激素的高程,通过分子机制仍不清楚。在最后审查的一部分,福克斯和g .百概述压力和应激激素的影响成人海马神经可塑性的调节。慢性应激对神经发生的有害行为导致猜测关于海马神经发生参与抑郁症的病因学和抗抑郁药物的作用方式。在这个问题上,p . Rotheneichner等人分析各种机制之间的关系的作用电休克治疗(ECT),一个强大的二线治疗抑郁症疾病,强烈刺激神经发生。他们探索电休克之间复杂的交互冲击,垂体肾上腺轴,神经发生,血管生成,以及小胶质细胞激活神经发生的作用与年龄相关的变化等反应在老鼠身上。j·l·Pawluski等人,而不是探索氟西汀的影响,最常见的抗抑郁治疗情绪障碍,在雌性大鼠海马神经可塑性和神经发生。他们提供新的证据表明不同的管理方式(口头与微型泵)的抗抑郁不同调节在成年雌性大鼠海马神经发生。
虽然有点不合常理,神经退化影响海马神经发生尤其敏感。事实上,新出现的证据表明,受损的神经发生过程中可能代表一个早期事件各种神经退行性疾病。从功能的角度来看,成年神经发生提供了新的细胞是重要的结构可塑性和网络功能。新生神经元在成年人的海马和subventricular区参与记忆过程,情绪调节,和嗅觉功能普遍受损对象患有帕金森病(PD)或阿尔茨海默病(AD),两种最常见的人类神经退行性疾病。扰乱监管新神经元的生产可能会加剧网络漏洞,促进疾病早期微妙的表现。在这个问题上,m .雷根斯堡等人总结和解释现有的数据在帕金森症患者成年神经发生和相关的动物模型。PD的基本过程和广告,神经炎症,已经涉及到这两种疾病的进展。小胶质细胞的主要协调器大脑炎症反应,促进神经或神经毒性微环境,从而控制neuroprogenitor细胞增殖和神经元的命运。k·j·多尔恩等人地址是否早期小胶质激活可能发挥作用在海马病理学在帕金森病的发展和研究增生性反应发生在PD患者的海马。值得注意的是,他们使用双标记技术表明,PD海马的扩散主要是由于小胶质细胞。 A. Sierra et al. explore the interplay between microglia and neurogenesis and discuss both the beneficial and detrimental roles of microglial cells on adult hippocampal neurogenesis regulation, in the context of stress, aging and neurodegeneration, and particularly Alzheimer’s disease. Finally, M. W. Marlatt et al. discuss cell proliferation observed in the hippocampus of AD patients and describe the close proximity of dividing cells to amyloid plaques. Using novel triple immunocytochemical protocols, they further demonstrate that it is not astrocytes but rather the microglia cells, which appear to underlie the proliferative response in the AD hippocampus.
这个特殊的问题包括11成人神经发生激动人心的文章涵盖各个方面,从其生理调节各种脑部疾病的病理生理学的相关性。我们确信,这种选择的文件将帮助读者更好地了解成年神经发生的关键作用在健康和患病的大脑。
Sjoukje d Kuipers
克莱夫·r·Bramham
希瑟·a·卡梅隆
卡洛斯·p·菲茨西蒙斯
Aniko Korosi
Paul j . Lucassen