缺氧使神经细胞生长

缺氧使神经细胞生长
大脑中的功能性缺氧:缺氧报告小鼠的皮层和海马的共聚焦图像。注意许多红色标记的缺氧神经细胞在运动认知挑战。(绿色:神经元,蓝色:细胞核

大脑缺氧实际上是一种绝对的紧急状态,会永久损害神经细胞。然而,越来越多的证据表明,在一定程度上,缺氧也可能是生长的重要信号。来自马克斯·普朗克实验医学研究所(Göttingen)的研究人员与来自哥本哈根大学医院和汉堡-埃彭多夫大学的科学家一起,在老鼠身上发现,精神和体力要求高的活动不仅会引发局部的,而且还会引发全脑的“功能性缺氧”。虽然是衰减的形式,但其影响类似于缺氧。缺氧会激活生长因子促红细胞生成素(Epo),刺激新突触和神经细胞的形成。这一机制可以解释为什么身体和心理训练对老年人的心理表现有积极的影响。

去年,马克斯·普朗克研究所(Göttingen)的研究人员在用老鼠进行的动物实验中发现,脑力和体力要求高的活动会引发轻微的疼痛赤字在某些地区。这最终导致了新事物的形成。他们观察到缺氧激活大脑中的生长因子促红细胞生成素(EPO)。虽然它主要是为了其刺激作用而闻名,促红细胞生成素也促进神经的形成及其在大脑中的网络。

在一项新的研究中,研究组详细检查了氧气区域和细胞类型受到氧气短缺的影响。为此,它们使用基因修饰的小鼠,其在整个脑中产生分子,当存在氧缺水时导致荧光染料的形成。为了挑战精神上和身体上的小鼠,研究人员让他们在特殊准备的跑轮上运行几天。小鼠必须在在这些轮子上运行时浓缩,以避免除了物理上施加的外部。没有进入氧气耗尽空气的运行轮和小鼠的小鼠作为比较组。研究人员还检查了不同的基因的激活和细胞群,以了解大脑如何对活性诱导的缺氧作出反应。

基因活动的变化

事实上,运行轮训练具有类似于减少我们呼吸的空气中的氧含量的效果。在这两种情况下,许多基因的活性的变化相似,并且在整个脑中发生了温和的氧缺陷。然而,不同细胞类型之间存在重大差异:神经细胞特别受到影响,而胶质细胞(神经元的辅助细胞)仅略微影响。此外,脑中的EPO基因与许多其他基因一起在心理和身体活动期间特别刺激。

“我们仍然不知道活动的缺氧是否不错,也导致神经细胞的较强网络 - 甚至在他们的地层中。因此,我们想要对人类进行类似的研究 - 例如学习负责人的Hannelore Ehrenreich说,谁在运动自行车上。“调查结果最终有可能使神经细胞死亡或失去突触的神经变性疾病患者。


进一步探索

大脑兴奋剂是由你的身体产生的

更多信息:umer javed butt等。海马神经元对功能缺氧的脑活动作出反应,分子精神病学(2021)。DOI: 10.1038 / s41380 - 020 - 00988 - w
信息信息: 分子精神病学

引文:缺氧使神经细胞生长(2021年2月15日
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