Neurogenesi nell’adulto Negli anni ottanta è stata osservata da Nottebohm nelle regioni cerebrali preposte al canto di alcuni uccelli. Negli anni novanta è stata evidenziata anche nei primati non umani e nell’uomo. V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento Neurogenesis Dar Meshi, Michael R Drew, Michael Saxe, Mark S Ansorge, Denis David, Luca Santarelli, Chariklia Malapani, Holly Moore & Rene Hen Nature 729-731(2006) Old dogma: No new neurons after infancy 1960s: Evidence of cell proliferation in adult hippocampus & olfactory bulb (Joseph Altman) 1980s: Discovery of neurogenesis in adult male canaries (Nottebohm) 1990s: Neurogenesis occurs throughout lifespan in many species, including humans! Occurs in: dentate gyrus (hippocampus) and subventricular zone (cortex) Associated with: Environmental enrichment Exercise Memory formation V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento Neurogenesis in the Subventricular Zone The forebrain subventricular zone (SVZ) is a prolific source of neuronal precursors (neural stem cells). These neuronal progenitor cells (which give rise to neurons) migrate to the olfactory bulb by means of a restricted pathway known as the rostral migratory stream (RMS). Once in the core of the olfactory bulb, the cells migrate in a radial pattern and differentiate into interneurons. Pencea et al. 2001 V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento Cell Migration along the RMS Confocal microscopy images of a cell migrating along the Rostral Migratory Stream (RMS) V. Manna 2008

Neurogenesis in the Hippocampal Dentate Gyrus Neurogenesis also occurs in the dentate gyrus of the hippocampus. Newly generated neuronal cells from the subgranular zone migrate to the granular layer. These migrated cells make contact with the Ammon’s horn CA3 (which is part of the hippocampus). Lennington et al. 2003

Neurogenesi e movimento Giro dentato dell’ippocampo Dar Meshi, Michael R Drew, Michael Saxe, Mark S Ansorge, Denis David, Luca Santarelli, Chariklia Malapani, Holly Moore & Rene Hen Nature 729-731(2006) L’ippocampo è coinvolto funzionalmente nell’apprendimento e nella memorizzazione. Sono stati documentati rapporti tra funzionamento ippocampale e cambiamenti comportamentali. Evidenze scientifiche per la neurogenesi nell’ippocampo sono state trovate nei roditori, nei primati non umani e nell’uomo. Le cellule progenitrici nel giro dentato continuano a dividersi in età adulta producendo nuovi neuroni. V. Manna 2008

Olfactory Bulb and Subventricular Zone Neurogenesi e movimento Olfactory Bulb and Subventricular Zone Human Brain Mouse Brain http://learn.genetics.utah.edu/units/addiction/genetics/neurobiol.cfm V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento Adult Neurogenesis in Humans Dar Meshi, Michael R Drew, Michael Saxe, Mark S Ansorge, Denis David, Luca Santarelli, Chariklia Malapani, Holly Moore & Rene Hen Nature 729-731(2006) Adult Neurogenesis V. Manna 2008

2 month old with proliferation 12 month old, no proliferation Neurogenesi e movimento Neurogenesi ippocampale in rapporto all’esercizio fisico Ashley M. Fortress, 2005 Right Hippocampus – 2 month old with proliferation Left Hippocampus – 12 month old, no proliferation V. Manna 2008

Neurogenesi ippocampale in rapporto all’esercizio fisico Neurogenesi e movimento Neurogenesi ippocampale in rapporto all’esercizio fisico Material and Methods Ashley M. Fortress, 2005 SAMP8 On Exercise Wheel (Enriched) SAMP8 in Standard Condition (Isolated) Duration: Wheel for one week to allow for acclimation and two weeks of injections (while running or not running); three weeks total of exercise (or isolation). Injections: 300mg/kg Bromodeoxyuridine (BrdU); 6 total – All animals injected w/BrdU. V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento What is the Effect of Exercise Across the Lifespan for the SAMP-8? Ashley M. Fortress, 2005 A B C Above: The age effect for the capacity for neurogenesis can be seen in the isolated animals across the lifespan. Only the young (A) animal has neurogenesis without exercise. The Middle aged (B) and Aged (C) animals show no proliferation. Below: The exercise condition made a difference only for the young (D) and middle aged (E) animals, not for the aged (F) animals. D E F V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento Neurogenesi e Ambiente Dar Meshi, Michael R Drew, Michael Saxe, Mark S Ansorge, Denis David, Luca Santarelli, Chariklia Malapani, Holly Moore & Rene Hen Nature 729-731(2006) Miglioramenti della memoria e dell’apprendimento sono stati evidenziati in animali da esperimento posti in ambienti arricchiti di stimoli e con dispositivi di movimento. Una relazione è stata evidenziata tra cambiamenti comportamentali e neurogenesi ippocampale in questi animali. L’ambiente agisce su apprendimento e memoria modificando la neurogenesi ippocampale. Un ambiente più stimolante, che permette più attività fisica e movimento accresce la neurogenesi ippocampale. V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento HEALTH FOR LIFE Stronger, Faster, Smarter Exercise does more than build muscles and help prevent heart disease. New science shows that it also boosts brainpower—and may offer hope in the battle against Alzheimer's. By Mary Carmichael | NEWSWEEK Mar 26, 2007 Issue Lo sport sviluppa i neuroni (tratto da Focus Brain Trainer n. 4) Il luogo comune che associa un fisico esile a un cervello superlativo (e viceversa un corpo palestrato a una scarsità di materia grigia) è destinato a morire. Sempre più ricerche confermano che l’esercizio fisico non si limita a rinforzare i muscoli e a prevenire le malattie cardiovascolari. Migliora anche le prestazioni mentali e aiuta a prevenire malattie del cervello come il morbo di Alzheimer. I benefici più evidenti sono a livello della memoria, la prima funzione cerebrale a “perdere colpi” (comincia a decadere dai 25 anni in poi), come dimostra uno studio condotto alla Columbia University e pubblicato sulla rivista PNAS. Confrontate ai sedentari, le persone che svolgono una regolare attività fisica sono più brave nelle prove mnemoniche. V. Manna 2008

Neurogenesi e movimento Lo sport sviluppa i neuroni (tratto da Focus Brain Trainer n. 4) Un dato confermato anche dalle analisi strumentali, che mostrano la nascita di nuove cellule nell’ippocampo: si tratta della struttura del cervello che controlla la memoria e l’apprendimento, permettendo di immagazzinare nuove informazioni e di formare nuovi ricordi. L’esercizio fisico, insomma, ha sul cervello effetti molto superiori a quello che un tempo si pensava. Ogni volta che si contrae e si rilascia un bicipite, infatti, vengono prodotte sostanze chimiche che oltrepassano la barriera ematoencefalica (la “cortina” che separa il cervello dal circolo sanguigno) e qui stimolano la produzione del BDNF (fattore neurotrofico cervello-derivato). Quest’ultimo contribuisce alla “neurogenesi” (la nascita di nuove cellule cerebrali) e allo sviluppo di nuove connessioni tra un neurone e l’altro. V. Manna 2008