Мозг стареет так же, как и все структуры и системы нашего тела. Однако есть люди, на которых время влияет больше, чем на других; не только телосложением, но и способностями. Почему это происходит? Более того, что мы можем с этим поделать? Некоторые люди более склонны к старению или у нас есть инструменты, чтобы отсрочить последствия с течением лет?
По всей видимости, ответы на разгадку тайны старения мозга лежат в определенных генах. Группа исследователей из Института Бабраама в Кембридже (Великобритания) и Университета Сапиенца в Риме (Италия) нашла ответы, углубившись в генетические механизмы, влияющие на сложный механизм возрастного когнитивного снижения.
Правда в том, что мы уже знаем значительную часть того, что происходит, когда мозг стареет. Например, известно, что нейроны разрушаются и умирают только для того, чтобы их заменить новыми. Этому процессу способствует один тип стволовых клеток — нервные стволовые клетки (НСК). Это клетки нервной системы, которые могут восстанавливаться и давать начало клеткам-предшественникам.
тем не мение, со временем эти клетки становятся менее функциональными, что заставляет функционировать и наш мозг. Но что вызывает старение этих клеток? Какие именно молекулярные изменения ответственны за его ухудшение? Это вопросы, на которые исследователи нашли ответы.
Что происходит, когда мозг стареет?
Прежде чем понять, почему стареет мозг, давайте посмотрим, из чего состоит старение мозга. Старение мозга до некоторой степени неизбежно, хотя и неоднородно. На самом деле это влияет на все мозги, но по-разному. Замедление старения мозга или его полное прекращение было бы лучшим эликсиром для достижения вечной молодости.
Человеческий мозг содержит около 100 миллиардов нейронов, связанных между собой триллионами синапсов. На протяжении всей жизни наш мозг меняется больше, чем любая другая часть нашего тела. С того момента, как мозг начинает развиваться на третьей неделе беременности и до старости, его сложные структуры и функции меняются.
В течение первых нескольких лет жизни мозг ребенка формирует более миллиона новых нейронных связей в секунду.. Размер мозга увеличивается в четыре раза в дошкольном возрасте и к 6 годам достигает примерно 90 процентов от объема мозга взрослого человека.
Лобные доли, которые являются областями мозга, отвечающими за исполнительные функции (такие как планирование, рабочая память и управление импульсами), относятся к одним из последних областей мозга, которые созревают. Фактически, они могут не полностью развиться до 35 лет.
Но в какой-то момент мы начинаем стареть. С возрастом все системы нашего тела постепенно снижают свою работоспособность, включая мозг. Таким образом, определенные изменения в памяти связаны с нормальным старением.
Общие изменения памяти, связанные с нормальным старением включать:
- Трудно узнать что-то новое: запоминание новой информации может занять больше времени.
- Сложность многозадачности — медленная обработка может затруднить параллельное планирование и обработку задач.
- Проблемы с запоминанием имен и номеров: стратегическая память, которая помогает запоминать имена и числа, начинает ухудшаться в возрасте 20 лет.
- Проблемы с запоминанием встреч.
Хотя некоторые исследования показывают, что у трети пожилых людей проблемы с декларативной памятью (воспоминания о событиях или событиях, которые были сохранены и могут быть восстановлены), другие исследования показывают, что пятая часть людей в возрасте 70 лет выполняет когнитивные тесты так же, как и люди в возрасте 20 лет.
Общие изменения, выявленные при старении мозга, включают:
- Масса мозга. Сокращение лобной доли и гиппокампа (области, участвующие в высших когнитивных функциях и кодировании новых воспоминаний). Изменения начинаются примерно в возрасте 60 или 70 лет.
- Кортикальная плотность. Истончение внешней поверхности борозды из-за снижения синаптических связей. Меньшее количество подключений может способствовать замедлению когнитивной обработки.
- белое вещество. Белое вещество состоит из миелинизированных нервных волокон, которые сгруппированы в тракты и передают нервные сигналы между клетками мозга. Считается, что миелин сокращается с возрастом, замедляя обработку и снижая когнитивные функции.
- Системы нейротрансмиттеров. Исследователи предполагают, что мозг генерирует меньше химических посредников с возрастом, и именно это снижение активности дофамина, ацетилхолина, серотонина и норадреналина может играть роль в ухудшении памяти и когнитивных функций и усилении депрессии.
Роль генов в старении мозга
Теперь, когда мы знаем, что происходит, когда мозг стареет, давайте вернемся к исследованию, которое мы упомянули в начале, чтобы увидеть роль генов в этом процессе. По-видимому, по мнению исследователей, ген Dbx2 может объяснить старение мозга.
Исследователи сравнили генетические изменения в нервных стволовых / прогениторных клетках (NSPC) у старых (18-месячных) и молодых (3-месячных) мышей. При этом они определили более 250 генов, которые со временем изменили свое поведение, а это означает, что эти гены могут вызывать сбои в работе указанных клеток.
Как только они сузили круг поиска до 250 генов, ученые отметил, что повышенная активность гена Dbx2, по-видимому, изменяет стареющие NSPC.. Они провели исследования in vivo и in vitro, которые показали, что повышенная активность этого гена у молодых NSPC заставляет их вести себя больше как старые стволовые клетки. Повышенная активность Dbx2 препятствовала росту или размножению NSPC, как это делают молодые клетки.
Кроме того, в более старых NSPC исследователи выявленные изменения в эпигенетической маркировке, которые могут объяснить, почему стволовые клетки могут со временем ухудшаться. Если мы думаем о нашей ДНК как об алфавите, эпигенетические знаки похожи на акценты и знаки препинания, сообщающие нашим клеткам, следует ли и как читать гены. В этом исследовании ученые обнаружили, как эти метки по-разному размещаются в геноме, «говоря» NSPC, что они должны расти медленнее.
С помощью этого исследования исследователи показали, что Эти изменения могут способствовать старению мозга, замедляя процесс обновления мозга. Исследователи надеются, что эти открытия однажды приведут к обращению вспять процесса старения. Понимая, как старение влияет на мозг, по крайней мере, у мышей, исследователи надеются определить способы обнаружения снижения нервных стволовых клеток.
