Mózg się starzeje, a odpowiedź leży w genach

Mózg się starzeje

Najwyraźniej odpowiedzi na tajemnice starzenia się mózgu leżą w niektórych genach. Grupa uczonych z

Z pewnością już w zasadzie wiemy, co się stanie, kiedy mózg się starzeje . Wiemy na przykład, że neurony ulegają degradacji, obumierają i są zastępowane nowymi. Proces ten ułatwia rodzaj komórek macierzystych: nerwowe komórki macierzyste (NSC), komórki układu nerwowego zdolne do regeneracji i dawania życia komórkom progenitorowym.

Jednak w miarę upływu czasu komórki te stają się coraz mniej funkcjonalne. Ta okoliczność powoduje również, że mózg staje się mniej wydajny. Co powoduje starzenie się tych komórek? Jakie zmiany molekularne odpowiadają za ich pogorszenie? Oto pytania, na które odpowiedzieli badacze.

Co się dzieje, gdy mózg się starzeje?

Zanim zrozumiemy, dlaczego mózg się starzeje, przyjrzyjmy się, na czym polega starzenie się mózgu. Do pewnego momentu starzenie się mózgu jest nieuniknione, chociaż nie u każdego. Wpływa na wszystkie mózgi, ale w inny sposób. Zapobieganie lub zatrzymywanie starzenia się mózgu byłoby najlepszym eliksirem wiecznej młodości.

Ludzki mózg zawiera około 100 000 milionów neuronów połączonych ze sobą miliardami synapsy . W ciągu naszego życia mózg zmienia się bardziej niż jakakolwiek inna część ciała, od momentu, gdy zaczyna się rozwijać w trzecim tygodniu ciąży, aż do starości. Jego złożone struktury i funkcje stale się zmieniają.

W pierwszych latach życia mózg dziecka tworzy ponad milion nowych połączeń neuronowych na sekundę. W wieku przedszkolnym jego wielkość zwiększa się czterokrotnie i w pierwszych sześciu latach życia osiąga około 90% swojej objętości.

I płaty czołowe są to obszary mózgu odpowiedzialne za funkcje wykonawcze i znajdują się w części mózgu, która rozwija się jako ostatnia. Niektóre funkcje wykonawcze to planowanie, pamięć robocza i kontrola impulsów. U niektórych osób możliwe jest, że rozwiną się one dopiero w wieku 35 lat.

Jednak w pewnym momencie wszyscy zaczynamy się starzeć. Wraz z wiekiem zdolność wszystkich układów w naszym organizmie stopniowo spada. Do tych systemów zalicza się mózg. Pewne zmiany mnemoniczne są zatem powiązane z normalnym starzeniem się mózgu.

Zmiany w mózgu

Zmiany pamięci związane z normalnym starzeniem się mózgu włączać:

• Trudności w uczeniu się: Zapamiętywanie nowych informacji może zająć więcej czasu.
• Trudności w robieniu wielu rzeczy na raz: Wolniejsze przetwarzanie może powodować trudności w planowaniu równoległych zadań.
• Trudności w zapamiętywaniu imion i liczb: Pamięć strategiczna, która pomaga zapamiętywać imiona i liczby, zaczyna się pogarszać w wieku około 20 lat.
• Trudności z zapamiętywaniem spotkań.

Na przykład pamięć deklaratywna składa się z utworzonych wspomnień lub zdarzeń, które zostały zapisane i można je odzyskać. Niektóre badania to pokazują jedna trzecia osób starszych ma problemy związane z tego typu pamięcią . Inne badania wskazują jednak, że jedna piąta osób w wieku od 70 do 80 lat ukończyła testy poznawcze z wynikami równymi dwudziestolatkom.

Ogólne zmiany zidentyfikowane podczas starzenia się mózgu obejmują:

Masa mózgu.Skurcz płata czołowego i hipokamp to znaczy obszary zaangażowane w wyższe funkcje poznawcze i kodowanie nowych wspomnień. Zmiany zaczynają się około 60. lub 70. roku życia.

Gęstość korowa.Ścienienie zewnętrznej powierzchni bruzdy spowodowane zmniejszeniem połączeń synaptycznych. Mniej połączeń prowadzi do wolniejszego procesu poznawczego.

Istota biała.Istota biała składa się z mielinowanych włókien nerwowych. Włókna te grupują się w sekcje i przekazują sygnały nerwowe pomiędzy komórkami mózgowymi. Mielina zmniejsza się wraz z wiekiem, co spowalnia przekazywanie sygnałów nerwowych, a tym samym funkcje poznawcze.

Systemy neurotransmisji.Naukowcy sugerują, że wraz z wiekiem mózg wytwarza mniej przekaźników chemicznych, takich jak dopamina, acetylocholina, serotonina i noradrenalina. Ta mniejsza aktywność depresja .

Rola genów w procesie starzenia się mózgu

Teraz wiemy, co się dzieje, gdy mózg się starzeje. Wróćmy do badania wspomnianego na początku artykułu, aby zobaczyć, jaką rolę odgrywają geny w starzeniu się mózgu. Wydaje się, że odpowiedzialny jest za to gen Dbx2.

Naukowcy porównali zmiany genetyczne w komórkach macierzystych lub komórkach macierzystych (NSPC dla neuronowych komórek macierzystych/progenitorowych). Doświadczenie przeprowadzono na dorosłych świnkach morskich (18 miesięcy) i młodszych świnkach morskich (3 miesiące). Udało się zidentyfikować ponad 250 genów zmieniających swoje zachowanie w czasie i jest to prawdopodobna przyczyna nieprawidłowego funkcjonowania mózgu związanego z wiekiem.

W kolejnej fazie naukowcy zauważyli bardzo interesujący fakt: wzrost aktywności genu Dbx2 zdawał się zmieniać starzejący się NSPC. Analizy in vivo i in vitro wykazały, że zwiększenie aktywności tego genu u młodych NSPC powoduje, że zachowują się one bardziej jak stare komórki macierzyste. Zwiększona aktywność Dbx2 uniemożliwiała wzrost lub rozwój NPSC.

W przypadku starszych NSPC naukowcy zidentyfikowali także zmiany w etykietowaniu epigenetyka . To może wyjaśniać, dlaczego komórki macierzyste z czasem ulegają zniszczeniu. Jeśli pomyślimy o naszym DNA jak o alfabecie, oznaczeniami epigenetycznymi są akcenty i znaki interpunkcyjne. Dzieje się tak, ponieważ mówią naszym komórkom, czy powinny czytać geny i jak to zrobić. Naukowcy odkryli, że znaki te są inaczej ułożone w genomie, co nakazuje NSPC wolniejszy wzrost.

Młodsza przyszłość!

Naukowcy wykazali, że zmiany te mogą przyczyniać się do starzenia się mózgu lub spowolnienia jego odnowy. Mamy nadzieję, że te odkrycia pewnego dnia doprowadzą do odwrócenia procesu starzenia.