Qu'est-ce que la neurogenèse?

Le neurogenèse est la naissance de nouveaux neurones à partir de cellules souches et de cellules progénitrices. Il se produit pendant le développement embryonnaire lorsque le système nerveux est formé. Des preuves récentes ont montré que la neurogenèse se poursuit chez l'adulte primate et chez l'homme.

Les neurones sont les composants fonctionnels du système nerveux et sont responsables du traitement et de la transmission de l'information (Zhao, 2008).

Contrairement à ce que l'on pensait depuis longtemps, le système nerveux adulte peut générer de nouveaux neurones, c'est-à-dire qui ont une certaine capacité de régénération. Ainsi, la nouvelle production de neurones ne se limite pas à la vie embryonnaire et néonatale.

Tous les mammifères ont la réplication des cellules dans de nombreux organes et dans certains cas, en particulier dans le sang, la peau et l'intestin, les cellules souches existent dans la vie, ce qui contribue au remplacement rapide des cellules (Gage, 2002 ). Par exemple, l'intestin régénère complètement ses cellules tous les 10,7 ans.

Mais la régénération du système nerveux, en particulier du cerveau, est beaucoup plus limitée, mais cela ne signifie pas qu’elle n’existe pas.

Caractéristiques de la neurogenèse

Les insectes, les poissons et les amphibiens peuvent reproduire les cellules neuronales tout au long de la vie. Une exception à cette règle d'auto-réparation et de croissance continue était le cerveau des mammifères et de la moelle épinière.

De nos jours, nous savons que cette limitation acceptée n’a pas été vraie depuis longtemps, car il existe deux zones bien différenciées du cerveau, la gyrus déchiqueté de la formation de l'hippocampe et la zone sous-ventriculaire et sa projection à travers la voie migratoire rostrale vers le bulbe olfactif, qui peut générer de nouveaux neurones tout au long de la vie (Gage, 2002).

Par conséquent, il existe des cellules souches neurales tout au long de la vie dans le cerveau adulte qui peuvent se renouveler et donner naissance à de nouveaux neurones, astrocytes et oligodendrocytes, comme cela se produit dans le cerveau en développement.

Ces deux zones du cerveau des mammifères adultes (gyrus denté et zone) subventricular il y a des cellules avec une activité mitotique, qui peuvent être classés en deux groupes (Arias-Carrion, 2007):

• Cellules souches ou troncs qui sont capables de se diviser indéfiniment et de se différencier en différents types de cellules spécialisées, avec un cycle cellulaire supérieur à 28 jours.

• Cellules progénitrices neurales, avec un cycle cellulaire de 12 heures qui sont des cellules neurales avec une capacité plus limitée d'auto-renouvellement et d'expansion, et qui peuvent se différencier en quelques types de neurones. Les progéniteurs neuronaux et les progéniteurs gliaux seraient des cellules engagées à se différencier uniquement en neurones ou en glies, respectivement. Les progéniteurs neuronaux déterminés pour un type particulier de neurone pourraient être l'outil de substitution idéal pour traiter le SNC lésé.

Régulation de la neurogenèse dans le cerveau adulte

La neurogenèse dans le cerveau adulte est régulée positivement ou négativement par divers mécanismes. De plus, des facteurs internes et externes participent à ladite réglementation.

Parmi les facteurs internes, on trouve l'expression de gènes, de molécules, de facteurs de croissance, d'hormones et de neurotransmetteurs; L'âge est un autre facteur interne impliqué dans la neurogenèse. Parmi les facteurs externes, on peut citer les stimuli environnementaux et pharmacologiques (Arias-Carrión, 2007).

Facteurs internes

Génétique et moléculaire

Parmi les facteurs génétiques qui induisent la neurogenèse et la morphogenèse embryonnaire, l'expression des gènes peut être mentionnée. Ces gènes participent également à la régulation de la prolifération et de la différenciation cellulaires dans les zones neurogènes du cerveau adulte.

Certains de ces gènes sont exprimés à différents degrés dans les régions germinales du cerveau adulte en réponse à des stimuli ou des lésions dans cette région.

Facteurs de croissance

L'expression de divers facteurs de croissance tels que le Facteur BDNF (BDNF) impliquée dans la régulation destin cellulaire peut déterminer la taille de la population neuronale ou gliale le cerveau en développement et dans le cerveau adulte.

Ces facteurs sont surexprimés dans différents modèles neuro-dégénératives comme la maladie d'Alzheimer ou la maladie de Parkinson, où ils participent en tant que facteurs de protection de dommages neuronaux ou les facteurs induisant pour la génération et la différenciation des nouvelles cellules pour remplacer les cellules endommagées (Arias- Carrión, 2007).

Dans ce contexte, il a été démontré que l'administration intracérébroventriculaire du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) augmente neurogenèse dans le bulbe olfactif et l'hippocampe.

Ainsi, nous pouvons conclure que ces facteurs de croissance stimulent la neurogenèse dans le cerveau adulte.

Neurotransmetteurs

Actuellement, on sait que divers neurotransmetteurs participent à la régulation de la neurogenèse dans le cerveau adulte. Parmi les plus étudiés figurent le glutamate, la sérotonine (5-HT), la noradrénaline et la dopamine.

Le glutamate est considéré comme le neurotransmetteur le plus important pour le fonctionnement du cerveau. Il est connu pour réguler la neurogenèse dans l'hippocampe des animaux adultes.

La participation de la 5-HT dans la neurogenèse a été montré dans plusieurs études, de sorte que l'inhibition de sa synthèse a permis de constater une diminution du taux de prolifération à la fois dans l'hippocampe et la zone sous-ventriculaire (SVZ) des rats.

Le système noradrénergique est également impliqué dans la neurogenèse du cerveau adulte. Il a été montré qu'en inhibant la libération de noradrénaline, la prolifération cellulaire dans l'hippocampe est diminuée.

Enfin, la dopamine est un autre neurotransmetteur important impliqué dans la régulation de la neurogenèse chez les ZSV et l'hippocampe du cerveau adulte. Il a été démontré expérimentalement que la diminution de la dopamine diminue la génération de nouveaux neurones, à la fois dans la SVZ et dans le gyrus denté de l'hippocampe.

Les hormones

Certaines études indiquent que les stéroïdes ovariens, ainsi que les œstrogènes endogènes, ont un effet stimulant sur la prolifération cellulaire. Cependant, les stéroïdes surrénaux tels que les corticostéroïdes suppriment la prolifération cellulaire dans des zones telles que le gyrus denté de l'hippocampe.

Une étude chez le rat montre que le taux de neurogenèse augmente de 65% pendant la grossesse et atteint son pic maximal juste avant l'accouchement, ce qui coïncide avec les taux de prolactine (Arias-Carrión, 2007).

L'âge

On sait que l'âge est l'un des facteurs internes les plus importants dans la régulation de la neurogenèse dans le cerveau.

La neurogenèse dans le cerveau en développement est très élevée, mais en vieillissant et en vieillissant, elle diminue considérablement, bien qu'elle ne disparaisse pas complètement.

Facteurs externes

Environnemental

La neurogenèse ne constitue pas un processus biologique statique, car son taux est variable et dépend de l'environnement. On sait que l'activité physique, les environnements enrichis, la restriction énergétique et la modulation de l'activité neuronale, entre autres facteurs, agissent comme des régulateurs positifs de la neurogenèse.

Les animaux qui vivent dans un environnement enrichi ont une neurogenèse accrue dans le gyrus denté. Cependant, chez les animaux qui vivent sous stress ou dans un environnement peu enrichi, la neurogenèse dans cette zone diminue ou est totalement inhibée.

De plus, les altérations de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, induites par des situations de stress persistantes au cours du développement, diminuent la génération de nouvelles cellules dans le gyrus denté. Ainsi, on sait que la prolifération cellulaire dans le gyrus denté diminue en raison de l'effet des glucocorticoïdes, qui sont libérés en réponse au stress.

Ainsi, il a été observé à la fois comment l'exercice volontaire et à l'enrichissement de l'environnement améliorent les performances des jeunes souris et vieux dans le labyrinthe d'eau de Morris (tâche de tester l'apprentissage et de la mémoire dépendante hippocampique) (Arias-Carrión , 2007).

Il a également été observé que la neurogenèse peut être modulée par le statut social des animaux et est susceptible d'être induite par des molécules telles que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau mentionné ci-dessus (Zhao, 2008).

Enfin, les expériences associées à une amélioration de la cognition le font probablement en stimulant le réseau neuronal de l'hippocampe.

En fait, l'apprentissage dépendant de l'hippocampe est l'un des principaux régulateurs de la neurogenèse (étude). L'hippocampe est responsable de la formation de nouveaux souvenirs, de la mémoire déclarative et de la mémoire épisodique et spatiale. La prolifération de nouveaux neurones dans cette région du cerveau est donc très importante.

Une fois expliqué ce qu'est la neurogenèse et par quels facteurs elle est régulée, vous pouvez vous demander si quelque chose peut être fait pour éviter la diminution de la neurogenèse caractéristique du vieillissement et stimuler la création de nouveaux neurones. C'est votre jour de chance parce que la réponse est oui. Voici quelques conseils pour l'obtenir.

Comment conduisez-vous la neurogenèse? 

Fais du sport!

La diminution de la neurogenèse propre au vieillissement peut être prévenue ou inversée par l'exercice physique. En fait, comme le font remarquer Van Praag et ses collaborateurs (2005), les personnes âgées qui faisaient de l’exercice tout au long de leur vie avaient moins de pertes de tissu cérébral que les personnes sédentaires. En revanche, les personnes âgées en bonne condition physique ont de meilleurs résultats aux tests cognitifs que leurs collègues sédentaires (étude).

Tout exercice est bon, mais on a observé en particulier comment le fonctionnement augmente la prolifération cellulaire dans la ZSG (Zhao, 2008).

Trouvez un environnement enrichi!

La neurogenèse chez l'adulte est régulée de manière dynamique par de nombreux stimuli physiologiques. Par exemple, dans les SGZ adultes, l'exercice physique augmente la prolifération cellulaire, comme nous l'avons déjà mentionné, tandis qu'un environnement enrichi favorise la survie de nouveaux neurones (Ming, 2011) (étude).

Lire, apprendre de nouvelles compétences, rencontrer de nouvelles personnes, des jeux et des tâches qui nécessitent de la réflexion, des loisirs, des voyages ou des expériences comme avoir des enfants (oui, avoir des enfants augmente la neurogenèse chez les mères et les pères). ils représentent un défi pour notre cognition avec la plasticité cérébrale qui en résulte et la nouvelle production de neurones.

Évitez le stress chronique!

Le stress est une réponse aiguë et adaptative à l'environnement qui nous aide souvent à résoudre des problèmes et à échapper à d'éventuels dangers, mais aujourd'hui, notre façon de vivre, remplie de travail et de préoccupations, nous place à un niveau de stress constant et chronique. , qui, loin d’être adaptatif, peut nous causer de graves problèmes physiques et psychologiques.

Ce stress chronique et par conséquent des niveaux élevés d'hormones surrénales telles que le cortisol a été montré pour causer la mort neuronale et la suppression de la neurogenèse (étude).

Par conséquent, éviter le stress avec des alternatives telles que le yoga, la relaxation, un bon repos et une bonne hygiène du sommeil permettrait d'éviter cette mort neuronale redoutée causée par le stress chronique.

Mange bien! Less is more!

La nourriture n'est pas moins importante. Il a été démontré que la restriction calorique, le jeûne intermittent, et un régime alimentaire riche en polyphénols et en acides gras poly-insaturés peuvent bénéficier de la cognition, l'humeur, le vieillissement et la maladie d'Alzheimer. En mettant l'accent sur l'amélioration de la plasticité structurale et fonctionnelle dans l'hippocampe, l'augmentation de l'expression de facteurs neurotrophiques, la fonction synaptique et la neurogenèse adulte (d'étude).

Cela ne signifie pas que vous ne mangez pas ou que vous ne suivez pas un régime, mais qu'il n'est pas bon de manger avant de gonfler ou de manger des aliments transformés. Mangez sainement et avec modération.

Polyphénols se trouvent dans les aliments tels que les pépins de raisin, la pomme, le cacao, les fruits comme les abricots, les cerises, bleuets, etc., des grenades et des boissons comme le vin rouge. Ils sont également présents dans les noix, la cannelle, le thé vert et le chocolat (chocolat noir non compris dans le chocolat au lait).

Les acides gras polyinsaturés (AGPI) sont présents dans les huiles de poissons gras (poissons bleus) et les poissons et fruits de mer, en plus dans les huiles de graines et de légumes à feuilles vertes.

Alors, êtes-vous prêt à mettre ces conseils en pratique pour donner un petit coup de pouce à votre neurogenèse?

Références

1. Gage, F. H. (2002). Neurogenèse dans le cerveau de l'adulte. The Journal of Neuroscience, 22(3), 612-613.
2. Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. et Drucker-Colin, R. (2007). Neurogenèse dans le cerveau adulte. Journal of Neurology, 44(9), 541-550.
3. Zhao, C., Deng, W. et Gage, F. H. (2008). Mécanismes et implications fonctionnelles de la neurogenèse chez l'adulte. Cellule, 132(4), 645-660. 
4. Deng, W., Aimone, J. B. et Gage, F. H. (2010). Nouveaux neurones et nouveaux souvenirs: comment la neurogenèse de l'hippocampe chez l'adulte affecte-t-elle l'apprentissage et la mémoire? Nature Reviews Neuroscience, 11, 339-350.
5. Van Praag, H., T. Shubert, C. Zhao et F. Gage (2005). L'exercice améliore l'apprentissage et la neurogenèse hippocampique chez les souris âgées. JNeurosci: The Journal of Neuroscience, 25(38), 8680-8685. 
6. Ming, G. L. et Song, H. (2011). Neurogenèse de l'adulte dans le cerveau des mammifères: réponses significatives et questions significatives. Neurone, 70 ans(4), 687-702.
7. De Celis, M. F. R., Bornstein, S. R., Androutsellis-Theotokis, Andoniadou, C. L. et al. (2016). Les effets du stress sur le cerveau et les cellules souches surrénales. Psychiatrie moléculaire, 21, 590-593. 
8. Murphy, T., Pereira Dias, G. et Thuret, S. (2014). Effets de l'alimentation sur la plasticité cérébrale chez l'animal et chez l'homme: attention à l'écart. Plasticité Neurale, 2014, 1-32.