Smegenų išvestinis neurotrofinis faktorius (BDNF): kas tai?

Įrodyta, kad smegenų sukeltas neurotrofinis faktorius yra vienas iš svarbiausių neurotrofinų mokymosi, atminties ir mąstymo procesuose.

Taip pat įrodyta, kad netinkamas šios medžiagos kiekis sukelia ligas, kognityvinę disfunkciją ir nuotaikos problemas.

Toliau mes išsamiau aptarsime, ką šis baltymas veikia, kai kuriuos sutrikimus, kuriais jis buvo susijęs su jo veikimo mechanizmu ir fizinio aktyvumo svarba norint pasiekti gerą faktorius.

• Susijęs straipsnis: "Žmogaus smegenų dalys (ir funkcijos)"

Kas yra smegenų sukeltas neurotrofinis faktorius?

Iš smegenų gautas neurotrofinis faktorius, geriau žinomas akronimu anglų kalba BDNF (smegenų daromas neurotrofinis faktorius), yra baltymas, kurio genas yra 11 chromosomoje, kuri pasirodo, kad tai žinduolio smegenyse didžiausios išraiškos turintis neurotrofinas, ypač smegenų žievėje ir hipokampe.

Šie neurotrofinai vaidina labai svarbų vaidmenį smegenų vystymosi metu ir toliau veikia nervų sistemos plastiškumą, kai ji jau subręsta.

Buvo pastebėta, kad jie vaidina svarbų vaidmenį tokiuose procesuose kaip neurogenezė, neuronų funkcijos palaikymas ir sanitarija bei jų struktūrinis vientisumas. Tiesą sakant, Markas Tuszynskis iš Kalifornijos universiteto parodė, kad taip buvo

vienas iš veiksnių, kuris, naudojant gyvūnų modelius, užkirto kelią neuronų mirčiai, kai įvyksta smegenų pažeidimas.

BDNF funkcija nervų sistemoje

Neurotrofinis faktorius veikia tam tikrus centrinės nervų sistemos neuronus ir, taip pat, periferinį, padeda išgyventi šių vietų neuronams. Be to, tai palengvina jų augimą ir diferenciaciją.

Ši medžiaga jis ypač aktyvus centrinės nervų sistemos dalyse, ypač smegenų žievėje, hipokampe ir pagrindinėje smegenų dalyje. Šios sritys yra susijusios su pažinimo procesais, tokiais kaip atmintis, mokymasis ir mąstymas. Taip pat pastebėta, kad jo galima rasti tokiose vietose kaip tinklainė, inkstai, motoriniai neuronai, griaučių raumenys, prostata ir net seilėse.

Iš smegenų gautas neurotrofinis faktorius vaidina svarbų vaidmenį ilgalaikėje atmintyje. Nors tiesa, kad embriono būsenos metu susidaro daugybė žinduolio smegenų neuronų, jų dalys individo smegenų, kai jis jau yra suaugęs, jie gali iš nervinių kamieninių ląstelių generuoti naujus neuronus. Šis procesas yra vadinamas neurogeneze. Neurotrofai padeda stimuliuoti ir kontroliuoti šį procesą, svarbiausias yra BDNF.

• Galbūt jus domina: "Atminties tipai: kaip žmogaus smegenys saugo prisiminimus?"

Veiksmo mechanizmas

BDNF jungiasi prie mažiausiai dviejų ląstelių paviršiaus receptorių, kurie sugeba reaguoti šis augimo faktorius: B takelis (TrkB) ir mažo afiniteto receptorius nervų augimo faktoriui (LNGFR). Neurotrofinis faktorius moduliuoja kelių neuromediatorių receptorių, įskaitant nikotino receptorius, aktyvumą.

1. TrkB

TrkB koduoja NTRK2 genas. Svarbu suaktyvinti BDNF-TrkB kelią trumpalaikė atminties raida ir neuronų augimas.

2. SGDFR

BDNF ir LNGFR receptorių sąveika nėra labai aiški. Tyrimai parodė, kad būtent ši sąveika slopina neuronų mirtį.

Pažintinės gyvenamosios vietos

Gyvenimas aplinkoje, turinčioje daug pažintinių dirgiklių, be fiziškai aktyvaus gyvenimo būdo, buvo siejamas su geros pažinimo funkcijos veikimu apskritai. Pažintinė, fizinė ir vizualinė stimuliacija lemia didesnį neuronų funkcionavimą, didinant sinapsinis neuronų ryšys, apimantis tiek struktūros, tiek chemijos pokyčius smegenų.

Jutiminius dirgiklius žievė pirmiausia apdoroja prieš pasiekdama hipokampą. BDNF ekspresija sustiprėja aplinkose, kuriose gausu kognityvinių dirgiklių, kuris buvo priskirtas geresnės atminties ir mokymosi gebėjimų priežastis. Šis veiksnys sukeltų daugiau sinapsių (sinaptogenezės), dendritų (dendritogenezės) ir, kaip jau minėjome, didesnę neurogenezę.

Ryšys su patologija

Tas pats, kaip smegenų sukeltas neurotrofinis faktorius buvo siejamas su geresniais kognityviniais gebėjimais ir buvimu už tokių procesų kaip mokymasis, atminties ir minties, buvo neišvengiama stebėti, kiek šio veiksnio gali nebūti sergant neurodegeneracinėmis ligomis ir sutrikimais psichiatrijos. Čia pamatysime keletą.

1. Šizofrenija

Tai, kad BDNF yra labai svarbi medžiaga norint išgyventi centrinę ir periferinę nervų sistemą, ypač susijusį su sinaptogeneze embriono vystymosi metu ir po jo, padarė jį susijusį su šizofrenija.

Tai buvo matyti žmonių, kuriems nustatyta diagnozė, mažesni faktoriaus kiekiai yra dorsolateralinėje prefrontalinėje žievėje, sritis, susijusi su darbine atmintimi.

2. Depresija

Didelis kortikosterono, streso hormono, kiekis buvo susijęs su BDNF ekspresijos sumažėjimu gyvūnų modeliuose, o tai reiškia hipokampo atrofiją.

Hipokampo ir kitų limbinių struktūrų aktyvumo sumažėjimas siejamas su nuotaikos problemomis, ypač sergant lėtine depresija.

Kita vertus, buvo pastebėta, kad neuromediatorių glutamatas, kalorijų trūkumas, intelektinė stimuliacija ir Savanoriškas, be antidepresantų, padidina BDNF išraišką smegenyse ir sumažina simptomus slegiantis

3. Senėjimas

BDNF lygis yra labai reguliuojamas per visą žmonių gyvenimą tiek ankstyvame, tiek vėlyvame gyvenime.

Kaip jau matėme, įrodyta, kad smegenų sukeltas neurotrofinis faktorius yra kritinė smegenų vystymosi medžiaga tiek prieš, tiek po prenatalinio laikotarpio. Senstant BDNF lygis smegenų audiniuose mažėja.

Dėl šio reiškinio hipokampo tūris mažėja, o tai rodo, kad šis BDNF sumažėjimas susijęs su pažinimo problemomis, būdingomis vyresnio amžiaus žmonėms.

• Galbūt jus domina: "3 senatvės fazės ir jų fiziniai bei psichologiniai pokyčiai"

BDNF ir fiziniai pratimai

Atlikus gyvūnų modelius, ypač su žiurkėmis, pastebėta, kad užsiimant vidutine fizine veikla, pavyzdžiui, bėgant vieną kilometrą per dieną, hipokampe padidėjo BDNF lygis.

Pastebėta, kad šie faktoriaus lygio pokyčiai yra ypač reikšmingi dantyto giruso, Hilus ir CA3 regiono neuronuose ir pasireiškia vos po kelių dienų. Kiti regionai, kuriuose nustatyta pokyčių, buvo smegenėlės, smegenų žievė ir juosmens nugaros smegenys.

Su žmonėmis atlikti tyrimai parodė, kad fizinis aktyvumas padeda palaikyti ir netgi pagerinti smegenų plastiškumą, o tai yra labai būdinga hipokampui. Geresnėms funkcijoms, tokioms kaip mokymasis ar atmintis, naudinga vykdyti sveikus įpročius, pavyzdžiui, vaikščioti trisdešimt minučių per dieną, užsiimk kokia nors sporto šaka ar, ypač, bėgimu. Fiziniai pratimai sukelia padidėjusią BDNF geno ekspresiją.

Bibliografinės nuorodos:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R ir kt. (1991). Žmogaus ir žiurkės smegenų sukeltas neurotrofinis faktorius ir neurotrofinas-3: genų struktūros, pasiskirstymai ir chromosomų lokalizacija. Genomika 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandonas, E; Maragos, J; ir kt. (1991). Neurotrofiniai faktoriai iš smegenų gautas neurotrofinis faktorius ir neurotrofinas-3 yra trkB tirozino kinazės receptoriaus ligandai. Ląstelė 65 (5): 895-903.