Aju on tundlik organ. Erinevalt teistest elunditest peetakse kõiki ajurakkude kahjustusi püsivaks ja pöördumatuks – või nii arvati. Hiljutised uuringud on näidanud, et ajul võib olla võime kahjustatud rakke regenereerida ja parandada. Tänu võimalustele, mida tüvirakuuuringud võivad ühel päeval pakkuda, võib lootust silmapiiril näha inimestel, kes põevad selliseid halvavaid haigusi nagu Huntingtoni, Parkinsoni tõbi ja Alzheimeri tõbi. Ajurakkude võimet end taastada nimetatakse neurogeneesiks.
Mitoosi käigus moodustuvad olemasolevatest ajurakkudest uued rakud. Need uued tüvirakud sünnivad ilma funktsioonita. Nende füüsilisest keskkonnast tulenev stimuleerimine põhjustab nende uute rakkude diferentseerumist või spetsialiseerumist neuronaalseteks rakkudeks. Diferentseerunud rakud rändavad keemilise signaali abil aju erinevatesse kohtadesse. Kui nad eemalduvad oma päritolust, siis need rakud kas kohanevad ja arenevad küpseteks neuronaalseteks rakkudeks või nad ei kohane ja surevad. Nende rakkude võimet kohaneda uue keskkonnaga nimetatakse plastilisuseks.
Oma viimastes migratsioonikohtades küpsevad neuronaalsed rakud neurotroofsete kasvufaktoritena tuntud keemiliste hormoonide juuresolekul ja omandavad oma eluaegsed funktsioonid. Uued neuronid integreeritakse olemasolevasse sünaptilisse vooluringi. See “regeneratiivne” areng tüvirakust küpseks neuronaalseks rakuks on neurogeneesi aluseks.
Täiskasvanud inimeste ajurakkude parandamise ja regenereerimise kontseptsioon ei ole uus nähtus ja kindlasti mitte ainult inimestele. Esmakordselt avastasid 1960. aastatel teadlased Altman ning seejärel Kaplan ja Hinds, ajurakud taastusid aksonitena ajus ja seljaajus. Hiljem leiti, et see revolutsiooniline kontseptsioon esineb ainult teatud ajupiirkondades. 1998. aastal demonstreeris Eriksson ajurakkude paranemisvõimet inimese hipokampuses, kus on mõjutatud õppimisvõime ja mälu.
Tänapäevased uuringud on leidnud, et neuronaalsed tüvirakud prolifereeruvad ja migreeruvad oma lõppsihtkohta subventrikulaarses tsoonis (SVZ), mis asub aju lateraalsetes vatsakestes, ja dentate gyrus (DG) hipokampuse moodustumisel. Siin arenevad nad rakkudeks, mis aitavad ajus haistmisinformatsiooni vastu võtta ja töödelda. Taastumisvõimet on täheldatud hiirtel ning muudel selgroogsetel ja selgrootutel.
Paljud välis- ja keskkonnategurid mõjutavad neuronaalsete rakkude sündi. Neurogeneesi mõjutab füüsiline aktiivsus. Suurenev füüsiline aktiivsus suurendab neuroni eneseparandusvõimet ja suurendab seetõttu vaimset teravust. Suurenev stressitase põhjustab kortikosteroidhormoonide sekretsiooni, mis pärsivad neurogeneesi, vähendades kasvufaktori tootmist, mis on uute rakkude kasvu jaoks ülioluline. Teisest küljest on teada, et testosterooni, serotoniini ja glutamaadi taseme tõus põhjustab neuronaalsete rakkude suurenenud proliferatsiooni.
Neurogenees tutvustab palju võimalusi inimestele, kes põevad degeneratiivseid ajuhaigusi. Viimastel aastatel on toimunud palju arutelusid embrüonaalsete tüvirakkude kasutamise üle uute ravimeetodite loomisel neile, kes põevad praegu ravimatuid geneetilisi haigusi. Kuid nagu neurogenees on näidanud, toovad tüvirakkude uuringud meditsiiniliste rakenduste jaoks paljulubavaid tulemusi. Ajuvigastus tähendab tänapäeval hävingut ja meeleheidet; tulevikus võib see tähendada regenereerimist ja parandamist.