Smadzenes noveco, un atbilde slēpjas gēnos

Smadzenes noveco

Acīmredzot atbildes uz smadzeņu novecošanas noslēpumu atklāšanu slēpjas dažos gēnos. Zinātnieku grupa no

Mēs noteikti jau principā zinām, kas notiek, kad smadzenes noveco . Piemēram, mēs zinām, ka neironi pasliktinās, mirst un tiek aizstāti ar jauniem. Šo procesu veicina mātes šūnu veids: nervu cilmes šūnas (NSC), nervu sistēmas šūnas, kas spēj atjaunoties un dot dzīvību cilmes šūnām.

Tomēr laika gaitā šīs šūnas kļūst arvien mazāk funkcionālas. Šis apstāklis ​​arī izraisa smadzeņu darbības samazināšanos. Kas izraisa šo šūnu novecošanos? Kādas ir molekulārās izmaiņas, kas izraisa to pasliktināšanos? Šie ir jautājumi, uz kuriem pētnieki ir atbildējuši.

Kas notiek, kad smadzenes noveco?

Pirms saprast, kāpēc smadzenes noveco, redzēsim, no kā sastāv smadzeņu novecošanās. Smadzeņu novecošanās ir neizbēgama līdz noteiktam brīdim, lai gan ne visiem. Tas ietekmē visas smadzenes, bet atšķirīgi. Smadzeņu novecošanās novēršana vai apturēšana būtu labākais mūžīgās jaunības eliksīrs.

Cilvēka smadzenēs ir aptuveni 100 000 miljoni neironu, kas viens ar otru savienoti miljardos sinapses . Mūsu dzīves laikā smadzenes mainās vairāk nekā jebkura cita ķermeņa daļa no brīža, kad tās sāk attīstīties trešajā grūtniecības nedēļā līdz sirmam vecumam. Tā sarežģītās struktūras un funkcijas pastāvīgi mainās.

Pirmajos dzīves gados bērna smadzenes rada vairāk nekā miljonu jaunu neironu savienojumu sekundē. Pirmsskolas vecumā tā izmērs četrkāršojas un pirmajos sešos dzīves gados sasniedz aptuveni 90% no sava tilpuma.

I frontālās daivas tie ir smadzeņu apgabali, kas atbild par izpildfunkcijām un atrodas tajā smadzeņu daļā, kas attīstās pēdējā. Dažas izpildfunkcijas ir plānošana, darba atmiņa un impulsu kontrole. Dažiem indivīdiem ir iespējams, ka tie neattīstās līdz 35 gadu vecumam.

Tomēr kādā brīdī mēs visi sākam novecot. Ar vecumu visu mūsu ķermeņa sistēmu darbības spēja pakāpeniski samazinās. Starp šīm sistēmām ir iekļautas smadzenes. Tāpēc noteiktas mnemoniskas izmaiņas ir saistītas ar normālu smadzeņu novecošanos.

Smadzeņu izmaiņas

Atmiņas izmaiņas, kas saistītas ar normālu smadzeņu novecošanos ietver:

• Mācīšanās grūtības: jaunas informācijas iegaumēšana var aizņemt ilgāku laiku.
• Grūtības vienlaikus veikt vairākas lietas: lēnāka apstrāde var radīt grūtības paralēlu uzdevumu plānošanā.
• Grūtības atcerēties vārdus un ciparus: stratēģiskā atmiņa, kas palīdz iegaumēt vārdus un ciparus, sāk samazināties aptuveni 20 gadu vecumā.
• Grūtības atcerēties tikšanās.

Piemēram, deklaratīvā atmiņa to veido atmiņas vai notikumi, kas ir saglabāti un kurus var izgūt. Daži pētījumi liecina, ka trešdaļai gados vecāku cilvēku ir problēmas, kas saistītas ar šāda veida atmiņu . Tomēr citi pētījumi liecina, ka piektā daļa cilvēku vecumā no 70 līdz 80 gadiem ir pabeiguši kognitīvos testus ar rezultātiem, kas ir tādi paši kā divdesmitajos gados.

Vispārējas izmaiņas, kas konstatētas smadzeņu novecošanas laikā, ir:

Smadzeņu masa.Priekšējās daivas kontrakcija un hipokamps tas ir, jomas, kas saistītas ar augstāku kognitīvo funkciju un jaunu atmiņu kodēšanu. Izmaiņas sākas aptuveni 60 vai 70 gadu vecumā.

Kortikālais blīvums.Rieviņas ārējās virsmas retināšana sinaptisko savienojumu samazināšanās dēļ. Mazāk savienojumu noved pie lēnāka izziņas procesa.

Baltā viela.Baltā viela sastāv no mielinizētām nervu šķiedrām. Šīs šķiedras sagrupējas sekcijās un pārraida nervu signālus starp smadzeņu šūnām. Mielīna daudzums samazinās līdz ar vecumu, kas palēnina nervu signālu pārraidi un līdz ar to arī kognitīvo funkciju.

Neirotransmisijas sistēmas.Pētnieki norāda, ka, mums novecojot, smadzenes ražo mazāk ķīmisko vēstnešu, piemēram, dopamīna, acetilholīna, serotonīna un norepinefrīna. Šī ir mazāka aktivitāte depresija .

Gēnu loma smadzenēm novecojot

Tagad mēs zinām, kas notiek, kad smadzenes noveco. Atgriezīsimies pie raksta sākumā pieminētā pētījuma, lai noskaidrotu, kādu lomu smadzeņu novecošanā spēlē gēni. Šķiet, ka atbildīgs ir Dbx2 gēns.

Pētnieki salīdzināja ģenētiskās izmaiņas mātes šūnās vai cilmes šūnās (NSPC neironu cilmes / cilmes šūnām). Eksperiments tika veikts ar pieaugušām jūrascūciņām (18 mēneši) un jaunākām jūrascūciņām (3 mēneši). Ir bijis iespējams identificēt vairāk nekā 250 gēnu, kas laika gaitā maina savu uzvedību, un tas būtu iespējamais smadzeņu darbības traucējumu cēlonis, kas saistīts ar vecumu.

Nākamajā fāzē zinātnieki pamanīja ļoti interesantu faktu: Dbx2 gēna aktivitātes pieaugums, šķiet, mainīja novecojušo NSPC. In vivo un in vitro analīzes atklāja, ka, palielinot šī gēna aktivitāti jaunos NSPC, tie vairāk uzvedas kā vecās cilmes šūnas. Paaugstināta Dbx2 aktivitāte neļāva NPSC augt vai attīstīties.

Vecākos NSPC pētnieki atklāja arī izmaiņas marķējumā epigenētika . Tas var izskaidrot, kāpēc cilmes šūnas laika gaitā pasliktinās. Ja mēs domājam par savu DNS kā alfabētu, epiģenētiskās zīmes ir akcenti un pieturzīmes. Tas ir tāpēc, ka viņi stāsta mūsu šūnām, vai tām vajadzētu lasīt gēnus un kā to izdarīt. Pētnieki atklāja, ka šīs zīmes genomā ir sakārtotas atšķirīgi, liekot NSPC augt lēnāk.

Jaunāka nākotne!

Pētnieki ir pierādījuši, ka šīs izmaiņas var veicināt smadzeņu novecošanos vai palēnināt smadzeņu atjaunošanos. Cerams, ka šie atklājumi kādu dienu novedīs pie novecošanas procesa apvērsuma.