Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) - มันคืออะไร?

ปัจจัย neurotrophic ที่ได้รับจากสมองได้รับการแสดงว่าเป็นหนึ่งใน neurotrophins ที่สำคัญที่สุด ในกระบวนการต่างๆ เช่น การเรียนรู้ ความจำ และการคิด

ระดับที่ไม่เหมาะสมของสารนี้ยังแสดงให้เห็นว่าทำให้เกิดโรค ความผิดปกติทางสติปัญญา และปัญหาทางอารมณ์

ต่อไป เราจะลงรายละเอียดเพิ่มเติมว่าโปรตีนนี้ทำหน้าที่อะไร ความผิดปกติบางอย่างที่เคยเป็นมา ที่เกี่ยวข้องกลไกการออกฤทธิ์และความสำคัญของการออกกำลังกายให้มีระดับที่ดีของ of ปัจจัย.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ส่วนต่าง ๆ ของสมองมนุษย์ (และหน้าที่)"

ปัจจัย neurotrophic มาจากสมองคืออะไร?

ปัจจัย neurotrophic ที่ได้รับจากสมอง หรือรู้จักกันดีโดยใช้ตัวย่อในภาษาอังกฤษ BDNF (ปัจจัย neurotrophic ที่มาจากสมอง) เป็นโปรตีนซึ่งมียีนอยู่บนโครโมโซม 11 ซึ่ง กลายเป็นนิวโรโทรฟินที่มีการแสดงออกสูงสุดในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยเฉพาะในซีรีบรัลคอร์เทกซ์และฮิปโปแคมปัส

นิวโรโทรฟินเหล่านี้มีบทบาทสำคัญมากในระหว่างการพัฒนาสมอง และยังคงออกแรงกระทำต่อการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาทเมื่อเจริญเต็มที่แล้ว

พวกมันมีบทบาทสำคัญในกระบวนการต่าง ๆ เช่น การสร้างเซลล์ประสาท การบำรุงรักษาและการสุขาภิบาลของการทำงานของเซลล์ประสาท และความสมบูรณ์ของโครงสร้าง อันที่จริง Mark Tuszynski จาก University of California แสดงให้เห็นว่านี่คือ

ปัจจัยหนึ่งที่ในสัตว์ทดลองสามารถป้องกันการตายของเซลล์ประสาทเมื่อเกิดอาการบาดเจ็บที่สมอง.

หน้าที่ของ BDNF ในระบบประสาท

ปัจจัย neurotrophic ทำหน้าที่ในเซลล์ประสาทบางส่วนของระบบประสาทส่วนกลางและในอุปกรณ์ต่อพ่วงช่วยให้เซลล์ประสาทในสถานที่เหล่านี้อยู่รอด นอกจากนี้ยังอำนวยความสะดวกในการเติบโตและความแตกต่าง

สารนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบางส่วนของระบบประสาทส่วนกลาง โดยเฉพาะในซีรีบรัล คอร์เทกซ์ ฮิปโปแคมปัส และส่วนฐานที่สุดของสมอง. พื้นที่เหล่านี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางปัญญา เช่น ความจำ การเรียนรู้ และการคิด นอกจากนี้ยังพบว่าสามารถพบได้ในสถานที่ต่างๆ เช่น เรตินา ไต เซลล์ประสาทสั่งการ กล้ามเนื้อโครงร่าง ต่อมลูกหมาก และแม้แต่ในน้ำลาย

ปัจจัย neurotrophic ที่ได้รับจากสมอง มีบทบาทสำคัญในความจำระยะยาว. แม้ว่าจะเป็นความจริงที่เซลล์ประสาทจำนวนมากในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะก่อตัวขึ้นในระหว่างสภาวะของตัวอ่อน แต่ส่วนต่างๆ ของสมองของปัจเจกบุคคล เมื่อเขาโตแล้ว พวกมันมีความสามารถในการสร้างเซลล์ประสาทใหม่จากสเต็มเซลล์ประสาท กระบวนการนี้เป็นสิ่งที่เรียกว่าการสร้างเซลล์ประสาท Neurotrophs ช่วยกระตุ้นและควบคุมกระบวนการนี้ BDNF เป็นสิ่งสำคัญที่สุด

• คุณอาจสนใจ: "ประเภทของหน่วยความจำ: สมองของมนุษย์เก็บความทรงจำอย่างไร?"

กลไกการออกฤทธิ์

BDNF จับกับตัวรับอย่างน้อยสองตัวบนผิวเซลล์ ซึ่งสามารถตอบสนองต่อ ปัจจัยการเจริญเติบโตนี้: แทร็ก B (TrkB) และตัวรับความสัมพันธ์ต่ำสำหรับปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาท (LNGFR). Neurotrophic factor ปรับกิจกรรมของตัวรับสารสื่อประสาทหลายตัวรวมถึงตัวรับนิโคตินิก

1. TrkB

TrkB ถูกเข้ารหัสโดยยีน NTRK2 การเปิดใช้งานเส้นทาง BDNF-TrkB เป็นสิ่งสำคัญสำหรับ การพัฒนาความจำระยะสั้นและการเติบโตของเซลล์ประสาท.

2. LNGFR

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง BDNF และตัวรับ LNGFR ไม่ชัดเจนนัก การวิจัยระบุว่าปฏิสัมพันธ์นี้เป็นสิ่งที่อยู่เบื้องหลังการยับยั้งการตายของเซลล์ประสาท

อุปนิสัยทางปัญญา

การใช้ชีวิตในสภาพแวดล้อมที่มีสิ่งเร้าทางความคิดหลายอย่าง นอกเหนือไปจากการดำเนินชีวิตที่กระฉับกระเฉงแล้ว ยังเชื่อมโยงกับการมีองค์ความรู้ที่ดีโดยทั่วไป การกระตุ้นทางปัญญา กายภาพ และการมองเห็น แปลเป็นการทำงานของเซลล์ประสาทที่มากขึ้น เพิ่ม increasing การสื่อสารแบบซินแนปติกระหว่างเซลล์ประสาท ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทั้งโครงสร้างและเคมี สมอง

สิ่งเร้าทางประสาทสัมผัสจะถูกประมวลผลโดยเยื่อหุ้มสมองก่อนถึงฮิบโปแคมปัส การแสดงออกของ BDNF ได้รับการปรับปรุงในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยสิ่งเร้าทางปัญญาซึ่งมีสาเหตุมาจากการมีความจำและความสามารถในการเรียนรู้ที่ดีขึ้น ปัจจัยนี้จะทำให้เกิดการประสาน (synaptogenesis), dendrites (dendritogenesis) มากขึ้น และดังที่เราได้กล่าวไปแล้วจะมีการสร้างเซลล์ประสาทมากขึ้น

ความสัมพันธ์กับพยาธิวิทยา

เช่นเดียวกับที่ปัจจัย neurotrophic ที่มาจากสมองมีความเกี่ยวข้องกับความสามารถทางปัญญาที่ดีขึ้นและอยู่เบื้องหลังกระบวนการต่างๆ เช่น การเรียนรู้ ความจำและความคิดเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะสังเกตว่าปัจจัยนี้จะหายไปในโรคและความผิดปกติของระบบประสาท จิตเวช ที่นี่เราจะเห็นบางส่วน

1. โรคจิตเภท

ความจริงที่ว่า BDNF เป็นสารสำคัญต่อการอยู่รอดของระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในความสัมพันธ์กับการสังเคราะห์ระหว่างและหลังการพัฒนาของตัวอ่อนทำให้เกี่ยวข้องกับ โรคจิตเภท.

เห็นว่า ผู้ที่ได้รับการวินิจฉัยจะมีปัจจัยในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าส่วนหน้าส่วนหลังน้อยกว่า, พื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำในการทำงาน

2. อาการซึมเศร้า

การมีคอร์ติโคสเตอโรนในระดับสูง ซึ่งเป็นฮอร์โมนความเครียด มีความเกี่ยวข้องกับการลดการแสดงออกของ BDNF ในแบบจำลองสัตว์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการฝ่อของฮิบโปแคมปัส

การลดลงของกิจกรรมของฮิบโปและโครงสร้างลิมบิกอื่น ๆ เชื่อมโยงกับปัญหาทางอารมณ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับความทุกข์ทรมานจากภาวะซึมเศร้าเรื้อรัง

ในทางกลับกัน จะเห็นได้ว่าสารสื่อประสาท กลูตาเมต การขาดแคลอรี่ การกระตุ้นทางปัญญา และ สมัครใจนอกจากยากล่อมประสาทเพิ่มการแสดงออกของ BDNF ในสมองและลดอาการ ซึมเศร้า

3. สูงวัย

ระดับ BDNF ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดตลอดชีวิตของผู้คน ทั้งในระยะเริ่มต้นและช่วงปลายของชีวิต

ดังที่เราได้เห็นแล้ว ปัจจัย neurotrophic ที่ได้รับจากสมองนั้นแสดงให้เห็นว่าเป็นสารสำคัญในการพัฒนาสมองทั้งก่อนและหลังช่วงก่อนคลอด เมื่อเราอายุมากขึ้น ระดับ BDNF ในเนื้อเยื่อสมองจะลดลง.

ปริมาณ Hippocampal ลดลงอันเป็นผลมาจากปรากฏการณ์นี้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการลด BDNF นี้เกี่ยวข้องกับปัญหาด้านความรู้ความเข้าใจในลักษณะของผู้สูงอายุ

• คุณอาจสนใจ: "วัยชรา 3 ระยะ กับการเปลี่ยนแปลงทางร่างกายและจิตใจ"

BDNF และการออกกำลังกาย

ในแบบจำลองสัตว์โดยเฉพาะกับหนูจะสังเกตได้ว่า ออกกำลังกายในระดับปานกลาง เช่น วิ่งวันละ 1 กิโลเมตร เพิ่มระดับ BDNF ในฮิปโปแคมปัส.

การเปลี่ยนแปลงในระดับปัจจัยเหล่านี้มีนัยสำคัญอย่างยิ่งในเซลล์ประสาทของ dentate gyrus, hilus และบริเวณ CA3 และปรากฏขึ้นหลังจากผ่านไปเพียงไม่กี่วัน บริเวณอื่นที่พบการเปลี่ยนแปลงคือในซีรีเบลลัม เยื่อหุ้มสมองซีรีบรัล และไขสันหลังเอว

การวิจัยร่วมกับมนุษย์แสดงให้เห็นว่าการออกกำลังกายช่วยรักษาและปรับปรุงความยืดหยุ่นของสมอง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของฮิบโปแคมปัส การทำงานที่เหนือชั้น เช่น การเรียนรู้หรือความจำ ได้ประโยชน์จากการทำนิสัยที่ดีต่อสุขภาพ เช่น เดินวันละ 30 นาทีเล่นกีฬาอะไรก็ได้หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งวิ่ง การออกกำลังกายทำให้เกิดการแสดงออกของยีน BDNF เพิ่มขึ้น

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R และอื่น ๆ (1991). neurotrophic factor ที่มาจากสมองของมนุษย์และหนู และ neurotrophin-3: โครงสร้างยีน การกระจาย และการแปลโครโมโซม จีโนม 10 (3): 558-68.
• Soppet, ดี; เอสแคนดอน อี; มาราโกส เจ; และคณะ (1991). ปัจจัย neurotrophic ที่ได้รับจากสมองและ neurotrophin-3 เป็นลิแกนด์สำหรับตัวรับไทโรซีนไคเนส trkB เซลล์ 65 (5): 895-903