גורם נוירוטרופי נגזר ממוח (BDNF) - מה זה?

גורם נוירוטרופי שמקורו במוח הוכח כאחד הנוירוטרופינים החשובים ביותר בתהליכים כמו למידה, זיכרון וחשיבה.

הוכח כי רמות לא הולמות של חומר זה גורמות למחלות, הפרעות קוגניטיביות ובעיות במצב הרוח.

בשלב הבא נפרט יותר על מה בדיוק החלבון הזה עושה, כמה מההפרעות שהוא היה בו קשור, מנגנון הפעולה שלו והחשיבות של ביצוע פעילות גופנית כדי שיהיו רמות טובות של גורם.

• מאמר קשור: "חלקים של המוח האנושי (ומתפקד)"

מהו גורם נוירוטרופי שמקורו במוח?

הגורם הנוירוטרופי שמקורו במוח, הידוע יותר בראשי התיבות שלו באנגלית BDNF (גורם נוירוטרופי שמקורו במוח), הוא חלבון, שהגן שלו נמצא בכרומוזום 11, אשר מתברר שהוא הנוירוטרופין עם הביטוי הגבוה ביותר במוח היונקים, במיוחד בקליפת המוח ובהיפוקמפוס.

נוירוטרופינים אלה ממלאים תפקיד חשוב מאוד במהלך התפתחות המוח, וממשיכים להפעיל את פעולתם על הפלסטיות של מערכת העצבים לאחר שהגיעה לבשלות.

נראה כי הם ממלאים תפקיד חשוב בתהליכים כמו נוירוגנזה, שמירה ותברואה על תפקוד עצבי ושלמותם המבנית. למעשה, מארק טוז'ינסקי מאוניברסיטת קליפורניה הראה שזה כך אחד הגורמים שבמודלים של בעלי חיים מנעו מוות עצבי כאשר מתרחשת פגיעה מוחית.

תפקוד BDNF במערכת העצבים

הגורם הנוירוטרופי פועל בתאי עצב מסוימים של מערכת העצבים המרכזית וגם בפריפריה, ועוזר לתאי עצב במקומות אלה לשרוד. בנוסף, זה מקל על צמיחתם ובידולם.

חומר זה הוא פעיל במיוחד בחלקים של מערכת העצבים המרכזית, במיוחד בקליפת המוח, בהיפוקמפוס ובחלק הבסיסי ביותר של המוח. תחומים אלה מעורבים בתהליכים קוגניטיביים כגון זיכרון, למידה וחשיבה. עוד נראה כי ניתן למצוא אותו במקומות כמו הרשתית, הכליות, נוירונים מוטוריים, שרירי השלד, הערמונית ואפילו ברוק.

גורם נוירוטרופי שמקורו במוח ממלא תפקיד חשוב בזיכרון לטווח הארוך. אמנם נכון שמספר גדול של נוירונים במוח היונקים נוצרים במהלך המצב העוברי, חלקים של מוחו של הפרט, כאשר הוא כבר מבוגר, יש להם את היכולת ליצור נוירונים חדשים מתאי גזע עצביים. תהליך זה הוא מה שמכונה נוירוגנזה. נוירוטרופים עוזרים לעורר ולשלוט בתהליך זה, BDNF הוא החשוב ביותר.

• יכול להיות שאתה מעוניין: "סוגי זיכרון: כיצד מאחסן המוח האנושי זיכרונות?"

מנגנון פעולה

BDNF נקשר לשני קולטנים לפחות על פני התאים, המסוגלים להגיב אליהם גורם גדילה זה: מסלול B (TrkB) וקולטן הזיקה הנמוך לגורם גדילה עצבי (LNGFR). גורם נוירוטרופי מווסת את הפעילות של מספר קולטני נוירוטרנסמיטר, כולל קולטנים ניקוטיניים.

1. TrkB

TrkB מקודד על ידי הגן NTRK2. חשוב להפעיל את מסלול BDNF-TrkB התפתחות זיכרון לטווח קצר וצמיחה עצבית.

2. LNGFR

האינטראקציה בין BDNF לקולטן LNGFR אינה ברורה במיוחד. מחקרים הראו כי אינטראקציה זו היא זו שעומדת מאחורי העיכוב של מוות עצבי.

בתי קוגניציה

החיים בסביבות בעלות גירויים קוגניטיביים מרובים, בנוסף לניהול אורח חיים פעיל פיזית, נקשרו לתפקוד קוגניטיבי טוב באופן כללי. גירוי קוגניטיבי, פיזי וויזואלי מתורגם לתפקוד עצבי גדול יותר, ומגדיל את תקשורת סינפטית בין נוירונים, הכרוכה בשינויים במבנה ובכימיה כאחד מוֹחִי.

גירויים חושיים מעובדים תחילה על ידי קליפת המוח לפני שמגיעים להיפוקמפוס. ביטוי BDNF משופר בסביבות עשירות בגירויים קוגניטיביים, שמיוחס כגורם לזיכרון וללמידה טובים יותר. גורם זה יגרום ליותר סינפסות (סינפטוגנזה), דנדריטים (דנדריטוגנזה) וכפי שכבר הזכרנו להיווצר נוירוגנזה גדולה יותר.

קשר לפתולוגיה

באותו אופן שגורם נוירוטרופי שמקורו במוח נקשר ליכולת קוגניטיבית טובה יותר ולעמוד מאחורי תהליכים כמו למידה, זיכרון ומחשבה, היה בלתי נמנע לראות עד כמה גורם זה יכול להיעדר במחלות והפרעות ניווניות פסיכיאטרי. כאן נראה כמה.

1. סכִיזוֹפרֶנִיָה

העובדה ש- BDNF הוא חומר מכריע להישרדותה של מערכת העצבים המרכזית והפריפרית, במיוחד ביחס לסינפטוגנזה במהלך ההתפתחות העוברית ולאחריה, הפכה אותה לקשורה סכִיזוֹפרֶנִיָה.

זה נראה לאנשים עם האבחנה יש כמויות נמוכות יותר של הגורם בקליפת המוח הקדם-חזיתית הגבית, אזור הקשור בזיכרון העבודה.

2. דִכָּאוֹן

לאחר רמות גבוהות של קורטיקוסטרון, הורמון לחץ, נקשר לירידה בביטוי BDNF במודלים של בעלי חיים, מה שמביא לניוון ההיפוקמפוס.

ירידה בפעילות ההיפוקמפוס ומבנים לימביים אחרים נקשרה לבעיות במצב הרוח, במיוחד עם סבל מדיכאון כרוני.

מצד שני, נראה כי המוליך העצבי גלוטמט, גירעון קלורי, גירוי אינטלקטואלי מרצון, בנוסף לתרופות נוגדות דיכאון, מגביר את הביטוי של BDNF במוח ומפחית את הסימפטומים דיכאוני

3. הְזדַקְנוּת

רמות ה- BDNF מוסדרות מאוד לאורך חייהם של אנשים, בתחילת החיים ובמאוחר.

כפי שכבר ראינו, גורם נוירוטרופי שמקורו במוח מוצג כחומר קריטי בהתפתחות המוח לפני התקופה טרום הלידה וגם אחריה. ככל שאנו מתבגרים, רמות BDNF יורדות ברקמות המוח.

נפח ההיפוקמפוס יורד כתוצאה מתופעה זו, דבר המצביע על כך שהפחתה זו ב- BDNF כוללת את הבעיות הקוגניטיביות האופייניות כל כך לקשישים.

• יכול להיות שאתה מעוניין: "שלושת השלבים של הזקנה, והשינויים הפיזיים והפסיכולוגיים שלהם"

BDNF ופעילות גופנית

במודלים של בעלי חיים, במיוחד אצל חולדות, נצפה כי העיסוק בפעילות גופנית מתונה, כמו ריצה של קילומטר אחד ביום, העלה את רמות ה- BDNF בהיפוקמפוס.

שינויים אלה ברמות הגורמים נראו משמעותיים במיוחד בנוירונים של הגירוס המשונן, ההילוס ואזור CA3 ומופיעים לאחר מספר ימים בלבד. אזורים אחרים בהם נמצאו שינויים היו במוח הקטן, בקליפת המוח ובחוט השדרה המותני.

מחקרים שבוצעו עם בני אדם הראו שפעילות גופנית מסייעת בשמירה ואף בשיפור הפלסטיות במוח, מאפיין האופייני מאוד להיפוקמפוס. תפקודים מעולים כמו למידה או זיכרון נהנים מביצוע הרגלים בריאים כמו הליכה שלושים דקות ביום, לעשות כל ספורט או, ובעיקר, לרוץ. פעילות גופנית גורמת לביטוי גנטי של BDNF.

הפניות ביבליוגרפיות:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, et al. (1991). גורם נוירוטרופי ממוח אנושי ועכברוש ונוירוטרופין -3: מבני גנים, התפלגויות ולוקליזציות כרומוזומליות. גנומיקה 10 (3): 558-68.
• סופט, ד; אסקנדון, E; מראגוס, י. ואח '. (1991). הגורמים הנוירוטרופיים שמקורם במוח הגורם הנוירוטרופי ונוירוטרופין -3 הם ליגנדים לקולטן טירוזין קינאז ב- trkB. תא 65 (5): 895-903.