Neurogenese

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 29. Januar 2017
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Seit Ende des 20. Jahrhunderts ist bekannt, dass das Gehirn auch im Erwachsenenalter durch Neurogenese in der Lage ist, neue Zellen zu bilden. Unter der Neurogenese wird demnach die Bildung von neuen Nervenzellen aus Vorläufer- und Stammzellen verstanden, was sowohl während der Embryogenese als auch im adulten Nervensystem stattfindet.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die Neurogenese?

Die Neurogenese während der Embryonalzeit umfasst die Entwicklung im Gesamten, beginnend mit der Absonderung der Neuralleistenzellen, der Entstehung der ersten Vesikel im Gehirn bis zur Ausdifferenzierung des zentralen Nervensystems samt der funktionellen Versorgung der Organe, Zellen und des Gewebes im Organismus.

Die Neurogenese beginnt mit der Bildung des Neuralrohrs, das sich im frühen Stadium der Embryogenese vom Ektoderm löst, was wiederum als Neurulation bezeichnet wird. Damit ist der Grundstein für die Entwicklung des Rückenmarks, Gehirns und Nervensystems gelegt.

An den nach oben hin orientierten Anteilen des Neuralrohrs entstehen die ersten embryonalen Vorläuferstrukturen des Hirns, sogenannte Hirnbläschen, die später das Vorderhirn, das Mittelhirn und das Rautenhirn bilden. Hier werden die Anlage des Rückenmarks und das Zentralnervensystem aufgebaut, ebenfalls die Sinnesorgane wie Augen, Ohren und Nase.

Auch im Gehirn eines erwachsenen Menschen ist immer noch ein Stammzellenreservoir vorhanden. Lange gingen Forscher davon aus, dass die Bildung neuer Nervenzellen im zentralen Nervensystem nicht mehr stattfindet. Das hat sich als falsch erwiesen. Stammzellen vermehren sich, Nervenzellen werden selbst im hohen Alter gebildet, wobei der Vorgang von körperlicher und geistiger Aktivität abhängig ist. Die adulte Neurogenese wird auf diese Weise reguliert.

Funktion & Aufgabe

Es gibt zwei Gehirnregionen, genauer sind der Hippocampus und die subventrikuläre Zone gemeint, in denen Neurogenese auch im erwachsenen Gehirn stattfindet. Der Hippocampus ermöglicht das Gedächtnis und die Lernvorgänge des Menschen. Ist der Bereich gestört, treten neurodegenerative Erkrankungen auf. Solche sind etwa Depressionen oder Angstzustände, können aber auch bis zu Parkinson führen.

Adulte Neurogenese findet hier im Bereich der subgranulären Zone statt. Diese liegt zwischen der Körnerzellschicht und dem Hilus. Zellkörper von neuronalen Stammzellen besitzen apikale Zellfortsätze von Nervenzellen, auch Dendriten genannt, die der Reizaufnahme dienen, die an dieser Stelle bis in die Molekularzellschicht führen und die eine hohe Dichte spannungsunabhängiger Kalium- und Natrium-Kanäle aufweisen. Diese reagieren dort nicht auf Reize und Erregung, besitzen jedoch die Fähigkeit, durch mitotische Teilung neue Zellen aufzubauen, die als Progenitor- bzw. Vorläuferzellen bezeichnet werden.

Die Teilung verläuft auf verschiedenen Ebenen. Die Rate der Teilung wird beeinflusst, wenn z. B. Stressfaktoren ins Spiel kommen und einen hemmenden Effekt auslösen. Körperliche Aktivität wiederum erhöht die Teilungsrate und ist sogar die effektivste Methode, um die Neurogenese im Gehirn zu fördern. Durch Sport wird die Durchblutung im Herzen und im Gehirn gesteigert, der Spiegel des Wachstumsfaktors BDNF und des Nervenwachstumsfaktors GDNF wird erhöht, die Neurogenese aktiviert. Freigesetzte Endorphine senken den Spiegel des Stresshormons Cortisol. Gerade im Alter wird hier der Alterungsprozess verzögert und die kognitive Leistung verbessert.

Unter der Neurogenese wird die Bildung von neuen Nervenzellen aus Vorläufer- und Stammzellen verstanden, was sowohl während der Embryogenese als auch im adulten Nervensystem stattfindet.

Ebenso hilfreich sind meditative Übungen. Die Vorgänge im Gehirn werden auf diesem Weg beruhigt, dabei geistige Klarheit gewonnen und sich auf den Moment des Hier und Jetzt konzentriert. Die Dichte der grauen Substanz von bestimmten Regionen im Gehirn, auch der des Hippocampus, wird damit erhöht, chemische Botenstoffe im Hirn werden ausgeglichen, auch die, die für die adulte Neurogenese verantwortlich sind. Dabei werden integrative Funktionen aktiviert, die zu langfristigen neuralen Veränderungen im Gehirn führen und die Melatonin-Produktion erhöhen.

Ebenso wichtig ist eine gesunde Ernährung. Das Hirn besteht zu etwa sechzig Prozent aus Fett. Eine gesunde fettreiche Ernährung ist dementsprechend nötig und bietet wichtige Omega-3-Fettsäuren und die Docosahexaensäure, die das Gehirn benötigt, um neue Gehirnzellen zu bilden.

Daneben ist ausreichend Schlaf, Sonneneinwirkung und Wohlempfinden wichtig, um die Neurogenese aufrechtzuerhalten und eine gesunde Gehirnfunktion zu bewirken. Schlafmangel bremst z. B. den Vorgang im Hippocampus und bringt sogar den gesamten Hormonhaushalt durcheinander. Die Zellproliferation wird gehemmt. Die Sonneneinwirkung wiederum versorgt den Körper mit Vitamin D, der Serotonin-Spiegel wird dadurch erhöht.

Letztendlich ist die genaue Funktion der adulten Neurogenese noch nicht ausreichend erforscht. Bekannt ist, dass neugebildete Körnerzellen einen Einfluss auf das Langzeitgedächtnis haben. Auch haben wohl Umwelt- und Lebensbedingungen auf die Neurogenese einen Einfluss.

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Krankheiten & Beschwerden

Erkrankungen am zentralen Nervensystem, auch posttraumatische Belastungsstörungen sollen mit der Anregung der Neurogenese geheilt werden. So war die Erkenntnis, dass auch das erwachsene Gehirn neue Nervenzellen aus Stammzellen bildet, hilfreich, um eine verbesserte Therapie von Menschen zu fördern, die z. B. an Alzheimer oder der Parkinson-Krankheit leiden. Im Gehirn eines Parkinson-Kranken ist die Proliferation (Gewebevermehrung) neuronaler Vorläuferzellen stark gehemmt.

Mediziner untersuchen bei einem solchen Krankheitsverlauf hauptsächlich den Bulbus olfactorius, also den Riechkolben im Hirn. Dort sterben die Nervenzellen sehr früh ab, weshalb eine Störung der Geruchswahrnehmung auftritt. Durch Dopamin sollen die motorischen Symptome dann gelindert werden, wobei jedoch das Absterben der Nervenzellen nicht verhindert werden kann.

Die Stimulierung der Neurogenese im Gehirn soll den Zellverlust ausgleichen. Das könnte z. B. in der prämotorischen Phase der Parkinson-Krankheit erfolgen, die sich besonders durch Schlaf- und Geruchsstörungen bemerkbar macht, ebenso durch erste kognitive und psychiatrische Symptome. In diesem Stadium kann versucht werden, die Neurogenese anzukurbeln und den degenerativen Prozess auf diese Weise etwas einzuschränken.

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