Dlaczego mózg starzeje się? Odpowiedź jest w genach

Mózg starzeje się w taki sam sposób, jak robią to wszystkie struktury i układy naszego ciała. Są jednak ludzie, którzy wydają się, że upływ czasu wpływa na nich bardziej niż inni; Nie tylko w jego budowie ciała, ale także do jego umiejętności. Dlaczego to się dzieje? Co więcej, co możemy z tym zrobić? Czy niektórzy ludzie są bardziej podatni na starzenie się, czy też mamy narzędzia do opóźnienia skutków upływu lat?

Najwyraźniej, Odpowiedzi na rozwiązywanie tajemnicy starzenia się mózgu są w niektórych genach. Grupa badaczy Babraham w Cambridge (Wielka Brytania) i Sapienza University w Rzymie (Włochy) znalazły odpowiedzi pogłębiające genetyczne biegi, które wpływają na złożony mechanizm pogorszenia poznawczego związanego z wiekiem.

Prawda jest taka, że ​​znamy już znaczną część tego, co dzieje się, gdy mózg się starzeje. Na przykład wiadomo, że neurony pogarszają się i umierają, tylko po to, aby zostać zastąpione nowymi. Proces ten ułatwia typ komórek macierzystych, neuronalne komórki macierzyste (NSC). Są to komórki układu nerwowego, które mogą się rejestrować i powodować komórki progenitorowe.

Jednakże, Wraz z upływem czasu komórki te stają się mniej funkcjonalne, co czyni nasz mózg. Ale co powoduje starzenie się tych komórek? Jakie są dokładnie zmiany molekularne odpowiedzialne za ich pogorszenie? Są to pytania, na które naukowcy znaleźli odpowiedź.

Co się stanie, gdy mózg się starzeje?

Zanim zobaczymy, dlaczego mózg się starzeje, zobaczymy, czym jest starzenie się mózgu. Starzenie się mózgu jest do pewnego stopnia nieuniknione, choć nie są jednolite. W rzeczywistości wpływa to na wszystkie mózgi, ale inaczej. Zmniejsz starzenie się mózgu lub zatrzymaj go całkowicie, byłoby najlepszym eliksirem do osiągnięcia wiecznej młodzieży.

Ludzki mózg zawiera około 100.000 milionów połączonych neuronów poprzez trylion synaps. Przez całe życie nasz mózg zmienia się bardziej niż jakakolwiek inna część naszego ciała. Od momentu, gdy mózg zaczyna rozwijać się w trzecim tygodniu ciąży do starości, jego złożone struktury i funkcje się zmieniają.

W pierwszych latach życia mózg dziecka tworzy ponad milion nowych połączeń neuronowych na sekundę. Wielkość mózgu wzrasta czterokrotnie w okresie przedszkolnym i około 6 lat osiąga około 90 procent objętości dorosłych.

Płatki czołowe, które są obszarami mózgu odpowiedzialnymi za funkcje wykonawcze (takie jak planowanie, pamięć operacyjna i kontrola impulsów), należą do najnowszych obszarów mózgu do dojrzewania. W rzeczywistości mogą nie być w pełni rozwinięte dopiero w wieku 35 lat.

Ale przybywając do punktu, zaczęliśmy się starzeć. Z wiekiem wszystkie systemy naszego ciała stopniowo zmniejszają ich zdolność do wykonywania, w tym mózg. Zatem pewne zmiany pamięci są związane z normalnym starzeniem się.

Powszechne zmiany pamięci, które są związane z normalnym starzeniem się włączać:

• Trudności w nauce czegoś nowego: Zapamiętywanie nowych informacji może zająć więcej czasu.
• Trudność dla wielozadaniowości: powolne przetwarzanie może utrudniać przetwarzanie i planowanie zadań równoległych.
• Trudności w zapamiętaniu nazwisk i liczb: Pamięć strategiczna, która pomaga zapamiętać nazwy i liczby, zaczyna zmniejszać się w wieku 20 lat.
• Trudności w zapamiętaniu spotkań.

Podczas gdy niektóre badania to pokazują Jedna trzecia osób starszych ma trudności z deklaratywną pamięcią (Wspomnienia o faktach lub wydarzeniach, które zostały przechowywane i mogą odzyskać), inne badania wskazują, że piąta ludzi w latach 70. wykonuje dowody poznawcze, a także tych, którzy mają 20 lat.

Ogólne zmiany zidentyfikowane podczas starzenia się mózgu obejmowałyby:

• Masa mózgu. Skurcz w płatku czołowym i hipokampie (obszary zaangażowane w górną funkcję poznawczą i kodowanie nowych wspomnień). Zmiany zaczynają się około 60 lub 70 lat.
• Gęstość korowa. Odchudzanie zewnętrznej powierzchni rowka z powodu zmniejszenia połączeń synaptycznych. Mniej połączeń może przyczynić się do wolniejszego przetwarzania poznawczego.
• Biała materia. Materia biała składa się z mielinowanych włókien nerwowych, które są pogrupowane w traktaty i transmitujące sygnały nerwowe między komórkami mózgowymi. Uważa się, że mielina jest zmniejszona z wiekiem, w wyniku czego opóźnia przetwarzanie i zmniejsza funkcję poznawczą.
• Systemy neuroprzekaźników. Naukowcy sugerują, że mózg generuje mniej przekaźników chemicznych ze starzeniem się, a to ten spadek aktywności dopaminy, acetylocholiny, serotoniny i noradrenaliny, które mogą odgrywać rolę w zmniejszeniu pamięci i poznania oraz zwiększonej depresji.

Rola genów, gdy mózg się starzeje

Teraz, gdy wiemy, co się stanie, gdy mózg się starzeje, wrócimy do badania, o którym wspominamy na początku, aby zobaczyć rolę genów w tym procesie. Najwyraźniej według naukowców, Gen dbx2 może wyjaśnić starzenie się mózgu. 

Naukowcy porównali zmiany genetyczne w komórkach rodziców / progenitorów (NSPC, akronim w języku angielskim nerwowych komórek łodygi / progenitorowych) starych myszy (18 miesięcy) i młodych (3 miesiące). W ten sposób zidentyfikowali ponad 250 genów, które zmieniły ich zachowanie w czasie, co oznacza, że ​​geny te prawdopodobnie spowodują awarię wskazanych komórek.

Po zmniejszeniu poszukiwań do 250 genów naukowcy Zauważyli, że wzrost aktywności genów o nazwie DBX2 wydawał się zmieniać starzejące się NSPC. Przeprowadzili badania in vivo i in vitro, które ujawniły, że wzrost aktywności w tym genie u NSPC Young. Wzrost aktywności DBX2 uniemożliwił NSPC wzrost lub proliferowanie, jak robią to młode komórki.

Ponadto, w najstarszych NSPC, naukowcy Zidentyfikowali zmiany w markach epigenetycznych, które mogą wyjaśnić, dlaczego komórki macierzyste mogą z czasem pogorszyć. Jeśli myślimy o naszym DNA jako o alfabecie, znaki epigenetyczne są jak akcenty i znaki interpunkcyjne, ponieważ mówią naszym komórkom, czy powinni przeczytać geny i jak. W tych badaniach naukowcy odkryli, w jaki sposób marki te są umieszczane inaczej w genomie, „mówiąc” NSPC, które muszą rosnąć wolniej.

W tym badaniu naukowcy to pokazali Zmiany te mogą przyczynić się do starzenia się mózgu poprzez zwalnianie procesu odnawiania mózgu. Naukowcy mają nadzieję, że te odkrycia pewnego dnia doprowadzą do odwrócenia procesu starzenia się. Zrozumienie, w jaki sposób wpływa to na starzenie się mózgu, przynajmniej u myszy, naukowcy mają nadzieję zidentyfikować sposoby wykrycia upadku nerwowych komórek macierzystych.