Neurogenese während der Embryonalentwicklung

Während der Embryogenese wird die Hirnrinde schichtweise vom Ventrikelsystem her aufgebaut. Dabei entstehen zuerst Nervenzellen, die entlang der Fortsätze sogenannter radialer Gliazellen in Richtung Hirnoberfläche wandern und so die Hirnrinde aufbauen.

Adulte Neurogenese

Bis in die 90er Jahre des 20. Jahrhunderts hinein galt Neurogenese im menschlichen erwachsenen zentralen Nervensystem als ausgeschlossen, selbst wenn bekannt war, dass bei verschiedenen Tieren (zum Beispiel von einigen Singvögeln) im Gehirn auch nach der Geschlechtsreife weiterhin Nervenzellen gebildet werden können. Im Gehirn von Singvögeln spielt Neurogenese eine wesentliche Rolle beim Erlernen und Verfeinern der Paarungslieder. Neuere Untersuchungen zur Neurogenese zeigen jedoch, dass es selbst in hohem Alter beim Menschen wie auch bei anderen Säugetieren zu einer Vermehrung neuronaler Stammzellen und zur Bildung neuer Nervenzellen kommen kann. Bei vielen Säugern (unter anderem bei Ratten und Mäusen) wurde gezeigt, dass die Bildung neuer Zellen sowohl von geistiger, als auch von körperlicher Aktivität abhängig ist. Es wird vermutet, dass auch die adulte Neurogenese beim Menschen auf gleiche Art und Weise reguliert wird. Durch ihre bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit und Plastizität verändern die jungen Zellen die Informationsverarbeitung in bestimmten Regionen des Gehirns wie zum Beispiel dem Hippocampus. So könnten sie einen wichtigen Beitrag zum Erlernen neuer Gedächtnisinhalte leisten.

Regionen der Neurogenese

An Primaten (Makaken) wurde herausgefunden, dass sich neue Nervenzellen bei ihnen in der subventrikulären Zone bilden. Danach wandern diese neuen Neurone entlang fester Pfade in den Cortex, wo sie reifen, Axone und Synapsen bilden und sich in das neuronale Netzwerk des Gehirns einfügen. Später wurde entdeckt, dass auch im menschlichen Gehirn Neurogenese in geringem Umfang noch nach der Pubertät möglich ist. Dies gilt vor allem im Hippocampus und im Riechepithel. Die Riechzellen sind primäre Sinneszellen und differenzieren sich ausgehend von neurogenen Basalzellen. Darüber hinaus gibt es auch in der menschlichen subventrikulären Zone Stammzellen, die in der Lage sind, neue Nervenzellen zu produzieren. Beteiligt an diesen Prozessen sind Mediatormoleküle, die als Neutrophine oder Nervenwachstumsfaktoren bezeichnet werden.

siehe auch: Semaphorine

Funktion der Neurogenese

Allgemein ist über die Funktion neugebildeter Nervenzellen noch wenig bekannt. Im Hippocampus scheinen neugebildete Körnerzellen eine Funktion in der Bildung oder Konsolidierung des Langzeitgedächtnisses zu haben. Im Wesentlichen beruhen die bisherigen Aussagen auf Tiermodellen der Neuroforschung (wie bei der Maus).

Therapeutische Anwendung

Auf die Neurogenese werden große Hoffnungen für die Heilung von Krankheiten und Verletzungen des Zentralnervensystems gesetzt.

 

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