Нейроны перегружаются: новая причина когнитивного старения обнаружена

0

Исследователи из университета Нагои (Япония) пришли к выводу, что снижение когнитивных функций с возрастом связано не с уменьшением активности нейронов, а, напротив, с их гиперактивацией. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Как работает мозг и почему он стареет

Принято считать, что с возрастом нейроны теряют активность, что приводит к ухудшению памяти и обучаемости. Однако у человека наблюдаются и обратные процессы – некоторые нейроны становятся чрезмерно активными. Это натолкнуло ученых на мысль, что не снижение активности, а именно ее избыток может быть причиной возрастных когнитивных проблем.

Эксперименты с нематодами

Чтобы разобраться в механизме старения мозга, группа профессора Кентаро Нома провела исследования на круглых червях Caenorhabditis elegans – модели, широко используемой в нейробиологии. Эти организмы обладают 302 нейронами и способны обучаться, в частности, ассоциировать температуру окружающей среды с наличием пищи.

В ходе эксперимента черви, выращенные при 23°C и кормившиеся в этом температурном режиме, впоследствии выбирали именно эту температуру при наличии градиента от 17 до 23°C. Если же еда отсутствовала, они не демонстрировали предпочтений. Это подтверждало способность нематод к обучению.

Неожиданные результаты

Ранее считалось, что ухудшение термотаксиса у старых нематод связано с общим снижением активности их нейронов. Однако команда исследователей измерила активность конкретных групп клеток – сенсорных нейронов AFD и интернейронов AIY, которые участвуют в обучении, – и обнаружила, что их активность практически не меняется с возрастом.

Более того, было установлено, что две другие группы нейронов – AWC и AIA – с возрастом становятся гиперактивными. Удаление этих клеток из нервной системы позволило нематодам сохранить способность обучаться. Это говорит о том, что именно гиперактивность мешает нормальной работе нейронных сетей.

“Мы привыкли думать, что старение мозга связано с ослаблением нейронных связей. Наши данные показывают, что проблема может заключаться в их перегрузке,” – отметил профессор Нома.

Питание как способ борьбы со старением мозга

Один из наиболее интересных выводов исследования касается питания. Ученые обнаружили, что изменение бактериального состава пищи у старых нематод снижает гиперактивность нейронов и замедляет возрастное ухудшение когнитивных функций.

Этот результат открывает перспективы для разработки диет, способных замедлить старение мозга у человека.

Выводы и перспективы

Результаты работы заставляют пересмотреть традиционные представления о старении мозга. Вместо того чтобы рассматривать снижение активности нейронов как основную проблему, ученые теперь изучают, как контролировать их гиперактивность.

Будущие исследования будут сосредоточены на том, как уменьшить чрезмерную активность нейронов и сохранить их нормальное функционирование. Возможно, это приведет к созданию новых методов профилактики возрастного слабоумия.

Комментарии закрыты