Является ли старение мозга «скользкой тропой», по которой нам приходится идти? Или мы можем сделать что-то, что замедлит скорость угасания?
Весящий около 1,5 кг головной мозг человека является поражающей воображение инженерной конструкцией, состоящей из примерно 100 миллиардов нейронов, соединенных между собой триллионами синапсов.
На протяжении жизни головной мозг человека изменяется больше, чем какая-либо другая часть организма. С момента начала развития мозга на третьей неделе беременности до старости его сложные структуры и функции непрерывно изменяются, а нейронные сети и сигнальные пути формируются и разрушаются.
На протяжении первых нескольких лет жизни мозг ребенка каждую секунду формирует более миллиона новых межнейронных контактов. На протяжении дошкольного периода размер головного мозга увеличивает в четыре раза и к 6-летнему возрасту достигает примерно 90% объема мозга взрослого человека.
Лобные доли – регионы мозга, ответственные за организационные функции, такие как планирование, рабочая память и самоконтроль, – созревают в числе последних и могут быть не полностью сформированы до 35-летнего возраста.
Нормальное старение головного мозга
По мере старения все системы организма постепенно угасают, то же самое происходит и с мозгом. Забывчивость ассоциирована со старением. Аналогичные «провалы в памяти» достаточно часто испытывают и люди в возрасте 20-30 лет, однако они совершенно не придают этому значения.
Пожилые люди часто начинают тревожиться по поводу забывчивости из-за взаимосвязи между нарушениями памяти и болезнью Альцгеймера. Однако болезнь Альцгеймера и другие виды деменции (слабоумия) не являются частью процесса нормального старения.
Распространенные нарушения памяти, ассоциированные с нормальным старением:
-
сложности с обучением чему-либо новому: для запоминания новой информации может потребоваться больше времени;
-
многозадачность: замедленная обработка информации может усложнять обработку и планирование выполняемых одновременно заданий;
-
запоминание имен и цифр: стратегическая память, помогающая запоминать имена и цифры, начинает угасать уже в 20-летнем возрасте:
-
запоминание назначенных встреч: без напоминающих подсказок информация о назначенных встречах может «помещаться на хранение» и не использоваться.
Тогда как результаты ряда исследований свидетельствуют о том, что треть пожилых людей испытывают нарушения декларативной памяти (информация о фактах или событиях, которая была сохранена и может быть востребована), согласно другим работам, около 20% 70-летних людей выполняют тесты на познавательные функции так же хорошо, как 20-летние.
В настоящее время исследователи работают над совмещением фрагментов гигантского пазла из результатов исследований, посвященных изучению головного мозга, для того, чтобы выявить происходящие с течением времени мельчайшие перемены, приводящие в конечном итоге к описанным изменениям.
Общие изменения, считающиеся проявлениями старения мозга:
-
Масса головного мозга: уменьшение объема лобной доли и гиппокампа – регионов, вовлеченных в высшие познавательные функции и формирование новых воспоминаний – начинается в возрасте 60-70 лет.
-
Плотность коры головного мозга: истончение внешней покрытой извилинами поверхности головного мозга из-за разрушения синаптических контактов. Меньшее количество контактов может способствовать замедлению познавательных процессов.
-
Белое вещество: белое вещество состоит из покрытых миелином нервных волокон, объединенных в пучки и передающих нервные сигналы между нервными клетками. Считается, что миелин также истончается с возрастом, что приводит к замедлению обработки и информации и угасанию познавательной функции.
-
Нейромедиаторные системы: исследователи предполагают, что с возрастом головной мозг синтезирует меньше химических сигнальных соединений и снижение активности дофамина, ацетилхолина, серотонина и норадреналин может способствовать угасанию познавательной функции и памяти, а также развитию депрессии.
Понимание нейронных основ угасания познавательной функции может помочь в поиске методов лечения или стратегий, способствующих замедлению или предотвращению физического истощения головного мозга.
Недавние открытия в области старения головного мозга
В настоящее время проводится ряд исследований, посвященных разгадыванию головоломки старения мозга, и новые открытия являются частым явлением.
Стволовые клетки
Недавно исследователи медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке в экспериментах на мышах установили, что, судя по всему, стволовые клетки гипоталамуса регулируют скорость старения организма.
По словам профессора Дуншеня Цая (Dongsheng Cai), согласно проведенным наблюдениям, количество нервных стволовых клеток гипоталамуса на протяжении жизни животного естественным образом уменьшается, и это уменьшение ускоряет процесс старения. Однако было также установлено, что эффекты этого уменьшения обратимы. Восстановление численности популяции этих клеток или концентрации продуцируемых ими молекул позволяет замедлять или даже обращать вспять различные аспекты старения всего организма.
Введение гипоталамических стволовых клеток в головной мозг обычных старых мышей и мышей среднего возраста, стволовые клетки которых были преднамеренно уничтожены, замедляло или обращало вспять проявления признаков старения. Исследователи утверждают, что эта работы является первым шагом на пути к замедлению процесса старения и излечению возрастных болезней.
«Супер-старики» (SuperAgers)
«Супер-старики» – это группа редко встречающихся индивидуумов в возрасте старше 80 лет, сохранивших остроту памяти здоровых молодых людей
Исследователи медицинской школы Файнберга, входящей в структуру Северо-Западного университета в Чикаго, сравнили супер-стариков с группой контроля, в которую вошли обычные люди того же возраста. В результате они установили, что головной мозг супер-стариков уменьшается в размерах медленней, чем головной мозг обычных людей, что обеспечивает более высокую устойчивость к характерному для преклонного возраста ухудшению памяти. Это свидетельствует о том, что возрастное угасание познавательных функций не является неизбежным.
По словам адъюнкт-профессора Эмили Рогальски (Emily Rogalski), она и ее коллеги установили, что супер-старики устойчивы к нормальной скорости угасания и каким-то образом им удается сдвинуть баланс между продолжительностью жизни и продолжительностью здоровой жизни, что позволяет им наслаждаться последними годами своей жизни.
Ученые надеются, что изучение уникальности суперэйджеров позволит им идентифицировать биологические факторы, способствующие сохранению и поддержанию хорошей памяти в преклонном возрасте.
Терапевтические подходы, способствующие замедлению старения головного мозга
Нам уже известны факторы, ускоряющие процесс старения мозга. Например, ожирение в среднем возрасте может ускорять старение мозга примерно на 10 лет, а употребление как обычных, так и диетических вариантов сладких газированных напитков коррелирует со стремительным старением мозга, уменьшением его общего объема, ухудшением эпизодической (событийной) памяти, а также уменьшением размер гиппокампа.
Все большее количество научных данных свидетельствует в пользу того, что образ жизни людей с наименьшей скоростью угасания познавательной функции и памяти включает следующие пункты:
-
регулярная физическая активность;
-
занятие интеллектуально стимулирующей деятельностью;
-
сохранение социальной активности;
-
умение справляться со стрессом;
-
здоровый рацион питания;
-
хороший сон.
Результаты последних исследований свидетельствуют о существовании множества методов, которые позволяют человеку активно влиять на состояние своего здоровья и, возможно, замедлять скорость старения головного мозга.
Физические упражнения
Одним из постоянно всплывающих на поверхность вмешательств, направленных на предотвращение возрастного угасания умственных способностей, является физическая нагрузка.
Комбинирование аэробных упражнений и упражнений с отягощением умеренной интенсивности в течение 45-минутных тренировок, проводимых как можно чаще, значительно повышает интеллектуальную силу мозга людей в возрасте 50 лет и старше.
Также исследователи из университета Майами установили, что у людей в возрасте старше 50 лет с низкой или практически отсутствующей физической активностью ухудшение памяти и мыслительных способностей происходило в два раза быстрее, чем у людей такого же возраста, физическую активность которых можно описать как умеренно- или высокоинтенсивную.
Также установлено, что танцы оказывают омолаживающее действие на головной мозг пожилых людей. Согласно результатам исследования, проведенного немецким центром изучения нейродегенеративных заболеваний в Магдебурге, тогда как регулярные физические нагрузки способны обращать вспять проявления старения мозга, наиболее выраженные эффекты наблюдались у регулярно танцующих пожилых людей.
Игра на музыкальных инструментах
Специалисты исследовательского центра Baycrest Health Sciences при университете Торонто установили, почему игра на музыкальных инструментах может помочь пожилым людям в борьбе с возрастным угасанием познавательной функции и сохранить умение слушать.
Они обнаружили, что обучение издавать звуки на музыкальном инструменте специальным образом изменяет электрическую активность мозга, улучшая способность человека слушать и слышать. Изменение активности мозга свидетельствует о формировании новых нервных связей для компенсации повреждений, вызываемых болезнями или травмами и нарушающими способность человека выполнять различные задания.
По словам доктора Барнарда Роса (Bernhard Ros), была высказана гипотеза, согласно которой игра на музыкальном инструменте требует совместной работы многих систем головного мозга, в том числе систем, обеспечивающих способность человека слышать, двигаться и воспринимать различные сигналы. При проведении данного исследования ученые впервые зарегистрировали непосредственные изменения активности мозга уже после одного сеанса, что подтверждает способность акта извлечения музыкальных звуков оказывать сильное влияние на головной мозг.
Рацион питания
Ключевым моментом сохранения здоровья головного мозга является рацион питания. Недавние исследования выявили взаимосвязь между содержанием омега-3 и омега-6 жирных кислот в крови со здоровым старением мозга. Еще в одной работе было установлено, что употребление продуктов, входящих в средиземноморскую диету и диету MIND, ассоциировано со сниженным риском нарушений памяти у пожилых людей.
Исследователи из университета Иллинойса показали, что нервные реакции людей среднего возраста с наиболее высоким содержанием в организме лютеина – соединения, содержащегося в зеленых листовых овощах, таких как капуста и шпинат, а также яйцах и авокадо, – аналогичны реакциям людей гораздо более молодого возраста.
Количество людей старше 65 лет стремительно увеличивается во всем мире и, по статистическим прогнозам, в ряде стран, в том числе США, за последующие 40 лет их численность увеличится более чем в 2 раза. Учитывая тенденцию быстрого старения населения, изучение сопровождающих старение изменений познавательной функции, а также разработка методов ее сохранения для улучшения качества жизни в преклонном возрасте является исключительно важной задачей.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Medical News Today:
What happens to the brain as we age?
