Ο εγκέφαλος είναι ένα ευαίσθητο όργανο. Σε αντίθεση με άλλα όργανα, οποιαδήποτε βλάβη στα κύτταρα του εγκεφάλου θεωρείται μόνιμη και μη αναστρέψιμη – ή έτσι πίστευαν. Πρόσφατη έρευνα έχει δείξει ότι ο εγκέφαλος μπορεί να έχει κάποια ικανότητα να αναγεννά και να επισκευάζει κατεστραμμένα κύτταρα. Με τις δυνατότητες που μπορεί να προσφέρει μια μέρα η έρευνα για τα βλαστοκύτταρα, η ελπίδα μπορεί να είναι στον ορίζοντα για άτομα που πάσχουν από τέτοιες εξοντωτικές ασθένειες όπως το Huntington, το Parkinson και η νόσος Alzheimer. Η ικανότητα των εγκεφαλικών κυττάρων να αναγεννηθούν είναι γνωστή ως νευρογένεση.
Μέσω της διαδικασίας της μίτωσης, σχηματίζονται νέα κύτταρα από υπάρχοντα εγκεφαλικά κύτταρα. Αυτά τα νέα βλαστοκύτταρα γεννιούνται χωρίς λειτουργία. Η διέγερση από το φυσικό τους περιβάλλον αναγκάζει αυτά τα νέα κύτταρα να διαφοροποιούνται ή να εξειδικεύονται σε νευρωνικά κύτταρα. Τα διαφοροποιημένα κύτταρα μεταναστεύουν σε διαφορετικές θέσεις του εγκεφάλου μέσω ενός χημικού σήματος. Μόλις απομακρυνθούν από την προέλευσή τους, αυτά τα κύτταρα είτε προσαρμόζονται και εξελίσσονται σε ώριμα νευρωνικά κύτταρα, είτε δεν προσαρμόζονται και πεθαίνουν. Η ικανότητα αυτών των κυττάρων να προσαρμόζονται στο νέο τους περιβάλλον είναι γνωστή ως πλαστικότητα.
Στις τελικές θέσεις μετανάστευσης, τα νευρωνικά κύτταρα ωριμάζουν παρουσία χημικών ορμονών γνωστών ως νευροτροφικοί αυξητικοί παράγοντες και αποκτούν τις δια βίου λειτουργίες τους. Οι νέοι νευρώνες ενσωματώνονται στο υπάρχον συναπτικό κύκλωμα. Αυτή η «αναγεννητική» ανάπτυξη από βλαστοκύτταρο σε ώριμο νευρωνικό κύτταρο είναι η βάση της νευρογένεσης.
Η έννοια της επιδιόρθωσης και αναγέννησης των εγκεφαλικών κυττάρων σε ενήλικες δεν είναι ένα νέο φαινόμενο και σίγουρα δεν είναι αποκλειστικό για τον άνθρωπο. Ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1960 από τους ερευνητές Altman και στη συνέχεια από τους Kaplan και Hinds, τα εγκεφαλικά κύτταρα παρατηρήθηκαν να αναγεννώνται ως άξονες στον εγκέφαλο και στο νωτιαίο μυελό. Αυτή η επαναστατική ιδέα αργότερα βρέθηκε να εμφανίζεται μόνο σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου. Το 1998, ο Eriksson έδειξε την ικανότητα επισκευής των εγκεφαλικών κυττάρων στον ιππόκαμπο των ανθρώπων, όπου επηρεάζεται η μάθηση και η μνήμη.
Η σημερινή έρευνα έχει βρει ότι τα νευρωνικά βλαστοκύτταρα πολλαπλασιάζονται και μεταναστεύουν στους τελικούς τους προορισμούς στην υποκοιλιακή ζώνη (SVZ), η οποία βρίσκεται στις πλάγιες κοιλίες του εγκεφάλου και την οδοντωτή έλικα (DG) στον σχηματισμό του ιππόκαμπου. Εδώ, εξελίσσονται σε κύτταρα που θα βοηθήσουν στην υποδοχή και επεξεργασία των οσφρητικών πληροφοριών από τον εγκέφαλο. Οι αναγεννητικές ικανότητες έχουν παρατηρηθεί σε ποντίκια, και άλλα σπονδυλωτά και ασπόνδυλα.
Πολλοί εξωτερικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν την ικανότητα γέννησης νευρωνικών κυττάρων. Η νευρογένεση επηρεάζεται από τη σωματική δραστηριότητα. Η αύξηση της σωματικής δραστηριότητας αυξάνει την ικανότητα του νευρώνα για αυτο-επισκευή και επομένως ενισχύει την πνευματική ευκρίνεια. Τα αυξανόμενα επίπεδα στρες αναγκάζουν το σώμα να εκκρίνει κορτικοστεροειδή ορμόνες οι οποίες δρα αναστέλλοντας τη νευρογένεση μειώνοντας την παραγωγή αυξητικού παράγοντα, που είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη νέων κυττάρων. Τα αυξανόμενα επίπεδα τεστοστερόνης, σεροτονίνης και γλουταμικού, από την άλλη πλευρά, είναι γνωστό ότι οδηγούν σε αυξημένο πολλαπλασιασμό των νευρωνικών κυττάρων.
Το Neurogenesis εισάγει μια σειρά από δυνατότητες για άτομα που πάσχουν από εκφυλιστικές παθήσεις του εγκεφάλου. Τα τελευταία χρόνια έχει γίνει μεγάλη συζήτηση σχετικά με τη χρήση εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων για τη δημιουργία νέων θεραπειών για όσους πάσχουν από ανίατες σήμερα γενετικές ασθένειες. Ωστόσο, όπως έχει δείξει η νευρογένεση, η έρευνα στα βλαστοκύτταρα φέρνει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα σε ιατρικές εφαρμογές. Ένας εγκεφαλικός τραυματισμός σήμερα σημαίνει καταστροφή και απόγνωση. στο μέλλον, μπορεί να σημαίνει αναγέννηση και επισκευή.