Purpose : This paper focuses on the emerging concept that adult central nervous system neurogenesis can be regulated by various physical activity, enriched environment, and pathological conditions. Neurogenesis-the production of new neuron-is an ongoing process that persists in the adult brain of ma...
Purpose : This paper focuses on the emerging concept that adult central nervous system neurogenesis can be regulated by various physical activity, enriched environment, and pathological conditions. Neurogenesis-the production of new neuron-is an ongoing process that persists in the adult brain of mammalian, including humans. Result : The adult brain was thought be limited in its regenerative function. However, this concepts changed, recent evidence of neurogenesis in certain adult brain areas such as SVZ(subventricular zone) and SGZ(subgranular zone) in hippocampus, raised possibility for improved treatment for patient with stroke. Neural plasticity has an adaptive purpose, because an ability of the brain to change in response to peripheral stimulation, physical activity, experience, and injury. Conclusions : The major function of the neurogenesis in adult brain seems to be replacing the neuron that die regularly in discrete adult brain regions. These cells are capable of functionally integrating into neighboring neural cells, and reconnecting to the correct neural networks. This review suggest that various intervention, including physical activity, voluntary movement training, skilled forelimb reaching training, and enriched environment, induced neural cell production in certain adult brain, and associated with functional recovery after stroke.
Purpose : This paper focuses on the emerging concept that adult central nervous system neurogenesis can be regulated by various physical activity, enriched environment, and pathological conditions. Neurogenesis-the production of new neuron-is an ongoing process that persists in the adult brain of mammalian, including humans. Result : The adult brain was thought be limited in its regenerative function. However, this concepts changed, recent evidence of neurogenesis in certain adult brain areas such as SVZ(subventricular zone) and SGZ(subgranular zone) in hippocampus, raised possibility for improved treatment for patient with stroke. Neural plasticity has an adaptive purpose, because an ability of the brain to change in response to peripheral stimulation, physical activity, experience, and injury. Conclusions : The major function of the neurogenesis in adult brain seems to be replacing the neuron that die regularly in discrete adult brain regions. These cells are capable of functionally integrating into neighboring neural cells, and reconnecting to the correct neural networks. This review suggest that various intervention, including physical activity, voluntary movement training, skilled forelimb reaching training, and enriched environment, induced neural cell production in certain adult brain, and associated with functional recovery after stroke.
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성능/효과
신경발생(neurogenesis) 또는 신경의 성장은 뇌의 기능적 척도로 매우 중요하며 인간을 포함한 포유류 성체 뇌조직에서의 신경발생은 다음 두 곳의 명확한 뇌 영역에서 확인되었다. 1) 해마 과립 세포층 SGV(subgranular zone), 2) 전뇌 SVZ(subventricular zone).
수의적 운동과 신경조직의 형태학적 변화에 관한 연구에서도 수의적 운동으로 인해 축삭돌기 형태가 변화되고, 연접단백질 synapsin, syntaxin 등의 유전인자 발현이 증가된다고 보고하였다(Molteni 등, 2002). 수의적 운동으로 인한 형태학적 신경조직 변화와 신경연접가소성에 영향을 미치는 유전인자 발현의 변화는 운동학습과 관련된 장기강화에 영향을 미치고, 결과적으로 기억력 향상과 공간지각력 및 운동수행능력의 향상에 기여하는 것임을 확인할 수 있다.
영장류 실험 결과 일차운동영역은 수의적 작동계의 핵심으로 “운동심상” 등의 상상적인 운동방법의 연상만으로도 뇌 활성이 유도되는 핵심적 뇌활성 영역임이 확인되었다(Georgopoulous 등, 1989). 따라서 운동심상 기법의 적용으로 운동기억을 형성하며 운동신경의 활성화와 운동실행능력의 향상을 도모하고, 해마 신경체의 신경발생을 촉진하여 결과적인 치료적 효과의 향상을 도모하는 것으로 생각할 수 있다.
손 기능의 회복과 신경발생을 연구한 매우 흥미로운 연구가 있다(Wurm 등, 2007). 이들은 성숙한 흰쥐 앞발 감각운동피질 영역에 국소 뇌경색을 유발한 이후 3개의 실험군으로 분류하여(대조군;standard cage 사육군, 실험군1;enriched environment 사육군, 실험군2; skilledforelimb 훈련군) 실험한 결과, 하루 한번(50 pellet/session) 기술적인 손뻗기 훈련을 한 실험군에서 공간 지각력의 유의한 개선이 확인되었고, 손상된 경색부위와 더불어 정상 뇌조직에서 신경발생의 현저한 증가를 확인하였다. 이러한 연구결과는 정교한 손기능 회복을 위한 치료적 접근의 치료과학적 근거를 제시하는 것임에 틀림없다.
이러한 흥미로운 결과들을 종합해 볼 때 치료적 목적의 말초자극 즉 고유수용성 신경근 자극을 재활적 목적의 치료접근은 손상 뇌조직의 “사용-의존적” 신경 가소성을 유도하여 신체 기능의 회복에 절대적인 영향을 미치며, 이러한 가소적 변화는 신경성장인자 발현, 혈관 형성, 신경줄기세포 증식, 신경발생 등의 다양한 요인에 의한 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
BDNF의 기능적 특징은?
이들 신경영양성 인자 중 두드러진 신경활성 기능을 지니고 중추신경계 내에서 광범위하게 분포하는 인자가 BDNF(brain-derived growth factor)이다. BDNF는 trk-B(tyrosine kinase-B) 수용체와 결합하여 특징적으로 기능하며 뇌졸중 후 세포고사를 방지하고(Schabits 등, 2003), 운동학습, 기억 및 감각운동 회복과 관계된 축삭/연접가소성을 촉진하는 중요한 기능적 특징을 지니고 있다(Schabitz 등, 2004; Mizuno 등, 2000). 신경발생에 대한 BDNF의 명확한 영향은 해마 치아이랑에서 확인할 수 있다.
신경영양성 인자는 어떻게 성체 뇌조직의 생존과 신경가소성을 조절하는가?
신경영양성 인자(neurotrophic factor)는 신경세포간의 신호경로를 조절하며 신경발생동안 신경회로의 가능성을 조절하며 성체 뇌조직의 생존과 신경가소성을 조절한다(Mattson 등, 2004). 이들 신경영양성 인자 중 두드러진 신경활성 기능을 지니고 중추신경계 내에서 광범위하게 분포하는 인자가 BDNF(brain-derived growth factor)이다.
포유류의 경우 해마 치아이랑에서의 새로운 신경세포의 발생은 어떠한 이점이 있는가?
포유류의 경우 해마 치아이랑에서의 새로운 신경세포의 발생은 살아있는 동안 계속적으로 일어나는 현상으로 잘 알려져 있다(Gould 등, 1999; Rao 등, 2005). 해마 치아이랑에서 새로이 발생된 세포들은 학습과 기억능력 등의 유지와 개선에 있어 매우 중대한 역할을 담당하며 뇌의 지속적인 건강을 유지하는 데 기여할 것이다(Drapeau 등, 2003). 운동과의 상호 관련성 연구에서 트레드밀 달리기 또는 휠-달리기(whill-running)등의 신체운동시 해마 치아이랑에서 증가되고 공간-지각력이 향상된다는 보고는(van Praag 등, 1999b; Kim 등, 2003) 임상 치료적으로 시사하는 점이 매우 크다.
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