Чому вік мозку? Відповідь у генах

Мозок старіє так само, як і всі структури і системи нашого тіла. Однак, є люди, які здаються, що проходження часу впливає на них більше, ніж на інших; не тільки в його статури, але і в його здібностях. Чому це відбувається? Більше того, що ми можемо зробити з цим? Чи певні люди частіше старіють або у нас є інструменти для затримки впливу років??

Мабуть, відповіді на розгадки таємниці старіння мозку знаходяться в певних генах. Група дослідників Інституту Бабрагама в Кембриджі (Велика Британія) та Університету Сап'єнза в Римі (Італія) знайшла відповіді, що поглиблюються в генетичних механізмах, що впливають на складний механізм погіршення когнітивних властивостей, пов'язаних з віком.

Правда в тому, що ми вже знаємо, що відбувається, коли мозок старіє. Наприклад, відомо, що нейрони погіршуються і гинуть, тільки замінюючись новими. Цей процес полегшується типом стовбурових клітин, нейрональних стовбурових клітин (NSC). Це клітини нервової системи, які можуть самостійно регенеруватися і дають початок клітинам-попередникам.

Однак,, З часом ці клітини стають менш функціональними, що робить наш мозок таким. Але що викликає старіння цих клітин? Які саме молекулярні зміни відповідають за її погіршення? Це ті питання, на які дослідники знайшли відповідь.

Що відбувається, коли мозок старіє?

Перш ніж побачити, чому мозок старіє, давайте подивимося, що старіє мозок. Старіння мозку неминуче до певного моменту, хоча і не є однорідним. Насправді, це впливає на всі мозок, але по-іншому. Зменшення старіння мозку або припинення його взагалі було б найкращим еліксиром для досягнення вічної молодості.

Людський мозок містить близько 100 мільйонів взаємопов'язаних нейронів через трильйони синапсів. У нашому житті наш мозок змінюється більше, ніж будь-яка інша частина нашого тіла. З моменту, коли мозок починає розвиватися в третій тиждень вагітності до старості, його складні структури і функції змінюються.

У перші роки життя мозок у дитини утворює більше мільйона нових нейрональних з'єднань в секунду. Розмір мозку збільшується в дошкільному періоді в чотири рази і до 6 років досягає приблизно 90 відсотків обсягу дорослого.

Фронтальні частки, які є областями мозку, відповідальними за виконавчі функції (такі як планування, оперативна пам'ять і контроль імпульсу), є одними з останніх ділянок мозку, які дозрівають. Фактично, вони не можуть бути повністю розроблені до 35 років.

Але в один момент ми почали старіти. З віком всі системи нашого тіла поступово зменшують їхню здатність до виконання, включаючи мозок. Таким чином, певні зміни в пам'яті пов'язані з нормальним старінням.

Загальні зміни пам'яті, які пов'язані з нормальним старінням включати:

• Труднощі дізнатися щось нове: запам'ятовування нової інформації може зайняти більше часу.
• Труднощі з багатозадачністю: повільна обробка може ускладнити процес і планувати паралельні завдання.
• Складність запам'ятовування імен і номерів: стратегічна пам'ять, яка допомагає запам'ятовувати імена і номери, починає зменшуватися з 20 років.
• Труднощі при згадці про призначення.

Хоча деякі дослідження показують, що Третина людей похилого віку мають труднощі з декларативною пам'яттю (спогади про події або події, які були збережені і можуть бути відновлені), інші дослідження показують, що п'ята частина людей у ​​70-х роках виконує когнітивні тести, а також ті, кому 20 років.

Загальні зміни, виявлені під час старіння мозку, включають:

• Мозкова маса. Скорочення в лобовій частці і гіпокампі (ділянки, що беруть участь у чудовій когнітивній функції і кодування нових спогадів). Зміни починаються близько 60 або 70 років.
• Коркова щільність. Розрідження зовнішньої поверхні канавки обумовлено зменшенням синаптичних з'єднань. Менша кількість з'єднань може сприяти уповільненню когнітивної обробки.
• Біла речовина. Біла речовина складається з мієлінованих нервових волокон, які злипаються в трактах і передають нервові сигнали між клітинами мозку. Вважається, що мієлін з віком зменшується і, як наслідок, затримує обробку і знижує когнітивні функції.
• Нейротрансмітерні системи. Дослідники припускають, що мозок генерує менше хімічних месенджерів зі старінням, і саме це зниження активності дофаміну, ацетилхоліну, серотоніну і норадреналіну може відігравати роль у зменшенні пам'яті і пізнання і збільшення депресії.

Роль генів у віці мозку

Тепер, коли ми знаємо, що відбувається, коли мозок старіє, давайте повернемося до дослідження, яке ми згадували на початку, щоб побачити роль генів у цьому процесі. Мабуть, на думку дослідників, Ген Dbx2 може пояснити старіння мозку. 

Дослідники порівняли генетичні зміни в стовбурових клітинах / клітинах-попередниках (NSPC) старих мишей (18 місяців) і молодих мишей (3 місяці). При цьому вони ідентифікували більше 250 генів, які змінювали свою поведінку з плином часу, що означає, що ці гени, ймовірно, спричиняють несправність зазначених клітин.

Одного разу вони звузили свій пошук до 250 генів, вчених відзначили, що підвищена активність гена Dbx2, здавалося, змінювала у віці NSPCs. Вони провели in vivo та in vitro тести, які показали, що підвищена активність цього гена у молодих NSPC робить їх поведінкою більше як старі стовбурові клітини. Підвищена активність Dbx2 перешкоджала NSPCs рости або проліферувати, як молоді клітини роблять.

Крім того, у старих НДПК дослідники виявлені зміни в епігенетичних мітках, які можуть пояснити, чому стовбурові клітини можуть погіршуватися з часом. Якщо ми розглядаємо нашу ДНК як алфавіт, епігенетичні позначки нагадують акценти і пунктуацію, оскільки вони говорять нашим клітинам, чи повинні вони читати гени і як. У цьому дослідженні вчені виявили, як ці знаки розміщуються по-різному в геномі, "говорячи" NSPC, що вони повинні рости повільніше.

З цим дослідженням дослідники показали, що ці зміни можуть сприяти старінню мозку, уповільнюючи процес оновлення мозку. Дослідники сподіваються, що ці висновки одного дня приведуть до скасування процесу старіння. Розуміючи, як старіння впливає на мозок, принаймні у мишей, дослідники сподіваються визначити способи виявлення зниження нервових стовбурових клітин.

Неймовірна історія мозку Альберта Ейнштейна Історія мозку Альберта Ейнштейна починається з того дня, коли Томас Харві вирішує його вкрасти під час аутопсії. Детальніше "