脳由来神経栄養因子（BDNF）-それは何ですか？

脳由来神経栄養因子は、最も重要なニューロトロフィンの1つであることが示されています 学習、記憶、思考などのプロセスで。

この物質の不適切なレベルは、病気、認知機能障害、気分の問題を引き起こすことも示されています。

次に、このタンパク質が正確に何をするのか、それがあったいくつかの障害についてさらに詳しく説明します 関連して、その作用機序と、良好なレベルの身体活動を行うことの重要性 因子。

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脳由来神経栄養因子とは何ですか？

英語のBDNF（脳由来神経栄養因子）の頭字語でよく知られている脳由来神経栄養因子は、その遺伝子が第11染色体上にあるタンパク質です。 それは哺乳類の脳で最も高い発現を示すニューロトロフィンであることが判明しました特に大脳皮質と海馬で。

これらのニューロトロフィンは、脳の発達中に非常に重要な役割を果たし、神経系が成熟すると、神経系の可塑性に作用し続けます。

それらは、神経発生、神経機能の維持と衛生、およびそれらの構造的完全性などのプロセスにおいて重要な役割を果たすことが見られています。 実際、カリフォルニア大学のMark Tuszynskiは、これが 動物モデルにおいて、脳損傷が発生したときに神経細胞死を防いだ要因の1つ.

神経系におけるBDNFの機能

神経栄養因子は、中枢神経系の特定のニューロンで作用し、末梢神経でも作用して、これらの場所のニューロンが生き残るのを助けます。 さらに、それはそれらの成長と分化を促進します。

この物質 中枢神経系の一部、特に大脳皮質、海馬、脳の最も基本的な部分で特に活性があります. これらの領域は、記憶、学習、思考などの認知プロセスに関与しています。 また、網膜、腎臓、運動ニューロン、骨格筋、前立腺、さらには唾液などの場所にも見られることがわかっています。

脳由来神経栄養因子 長期記憶において重要な役割を果たします. 哺乳類の脳では、胚の状態で多数のニューロンが形成されるのは事実ですが、 個人の脳の、彼がすでに成人であるとき、彼らは神経幹細胞から新しいニューロンを生成する能力を持っています。 このプロセスは、神経発生として知られているものです。 ニューロトロフはこのプロセスを刺激し、制御するのに役立ちます。BDNFが最も重要です。

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作用機序

BDNFは、細胞表面の少なくとも2つの受容体に結合します。 この成長因子：トラックB（TrkB）と神経成長因子の低親和性受容体 （LNGFR）。 神経栄養因子は、ニコチン性受容体を含むいくつかの神経伝達物質受容体の活性を調節します。

1. TrkB

TrkBはNTRK2遺伝子によってコードされています。 BDNF-TrkB経路の活性化は 短期記憶の発達とニューロンの成長.

2. LNGFR

BDNFとLNGFR受容体の間の相互作用はあまり明確ではありません。 研究によると、この相互作用が神経細胞死の抑制の背後にあるものであることが示されています。

認知的習慣

身体的にアクティブなライフスタイルを導くことに加えて、複数の認知刺激がある環境に住むことは、一般的に優れた認知機能を持つことに関連しています。 認知的、物理的および視覚的刺激は、より大きな神経機能に変換され、 構造と化学の両方の変化を伴うニューロン間のシナプスコミュニケーション 脳。

感覚刺激は、海馬に到達する前に、最初に皮質によって処理されます。 BDNFの発現は、認知刺激が豊富な環境で強化されます、これはより良い記憶力と学習能力を持っている原因であると考えられています。 この要因により、より多くのシナプス（シナプス形成）、樹状突起（樹状突起形成）が発生し、すでに述べたように、より多くの神経発生が生成されます。

病理学との関係

脳由来神経栄養因子がより良い認知能力と関連していて、学習などのプロセスの背後にあるのと同じように、 記憶と思考、この因子が神経変性疾患や障害にどの程度存在しないかを観察することは避けられませんでした 精神的。 ここでいくつか見ていきます。

1. 統合失調症

BDNFが中枢神経系と末梢神経系の生存にとって重要な物質であるという事実は、 特に胚発生中および発生後のシナプス形成に関連して、 統合失調症。

それが見られました 診断を受けた人は、背外側前頭前野の因子の量が少ない、ワーキングメモリに関連する領域。

2. うつ病。

ストレスホルモンであるコルチコステロンのレベルが高いことは、動物モデルにおけるBDNF発現の低下と関連しており、海馬の萎縮を示唆しています。

海馬や他の大脳辺縁系の活動の低下は、気分の問題に関連しています、特に慢性的なうつ病に苦しんでいる場合。

一方、神経伝達物質であるグルタメート、カロリー不足、知的刺激、 抗うつ薬に加えて、自発的に、脳内のBDNFの発現を増加させ、症状を軽減します うつ病

3. エージング

BDNFレベルは、人生の早い段階から遅い段階まで、人々の人生を通して高度に規制されています。

すでに見てきたように、脳由来神経栄養因子は、出生前と出生後の両方の脳の発達において重要な物質であることが示されています。 加齢とともに、脳組織のBDNFレベルは低下します.

この現象の結果として海馬の体積が減少します。これは、BDNFのこの減少が、高齢者に非常に特徴的な認知問題を伴うことを示唆しています。

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BDNFと運動

動物モデル、特にラットでは、 1日1kmのランニングなど、適度な運動を行うと、海馬のBDNFレベルが上昇しました。.

因子レベルのこれらの変化は、歯状回、門、およびCA3領域のニューロンで特に重要であることが確認されており、わずか数日後に現れます。 変化が見られた他の領域は、小脳、大脳皮質、および腰髄でした。

人間を使って行われた研究では、身体活動が海馬に非常に典型的な特徴である脳の可塑性を維持し、さらには改善するのに役立つことが示されています。 学習や記憶などの優れた機能は、1日30分歩くなどの健康的な習慣を実行することによって恩恵を受けます、スポーツをするか、特に走ります。 運動はBDNF遺伝子発現の増加を誘発します。

書誌参照：

• Maisonpierre PC、Le Beau MM、Espinosa R、他 (1991). ヒトおよびラットの脳由来神経栄養因子およびニューロトロフィン-3：遺伝子構造、分布、および染色体局在。 ゲノミクス10（3）：558-68。
• Soppet、D; エスカンドン、E; マラゴス、J; etal。 (1991). 神経栄養因子脳由来神経栄養因子とニューロトロフィン-3は、trkBチロシンキナーゼ受容体のリガンドです。 セル65（5）：895-903。