Човешкият мозък преминава през три основни фази на промени през живота – бързо преструктуриране в ранните години, относителна стабилност в средната възраст и ново активиране на клетъчни процеси в по-късните години. Това показва мащабно изследване на префронталната кора, публикувано в списание Nature.
Учените са анализирали над 1,3 милиона клетъчни ядра от мозъчната тъкан на 284 донори на възраст между 0 и 97 години. Проучването е част от проекта PsychAD, който изгражда подробен атлас на промените в човешкия мозък при стареене и при заболявания като Алцхаймер, Паркинсон, шизофрения и биполярно разстройство.
Първата повратна точка е около 24 години
Префронталната кора участва във вземането на решения, планирането, паметта и контрола на поведението. В детството и юношеството различните типове клетки се променят бързо, докато мозъкът изгражда нови връзки и се реорганизира.
Около 24-годишна възраст темпът на тези промени спада. Настъпва период на относителна стабилност, който продължава през средната възраст. Данните не означават, че мозъкът спира да се развива или че всички хора достигат еднакво ниво на зрялост точно на тази възраст. Те показват промяна в общия модел на активност на изследваните клетки.
„Този атлас предоставя съществена отправна точка за разбирането на здравословното стареене на мозъка на молекулярно ниво“, коментира съавторът д-р Киран Гирдхар от Медицинския факултет „Айкан“ към болница „Маунт Синай“ в Ню Йорк.
След 60-65 години се активират други клетъчни процеси
Втората голяма промяна се наблюдава в късната зряла възраст. В подадените данни тя е описана като започваща след 60 години, докато публикацията на Nature посочва ново клетъчно препрограмиране около 65-годишна възраст. Това е ориентировъчен период, а не универсална граница за всеки човек.
С напредването на възрастта глиалните клетки, които поддържат и защитават нервната тъкан, както и имунните клетки на мозъка, стават по-активни. При тях се наблюдават процеси, свързани с клетъчен стрес, възпаление и справяне с увредени протеини.
Изследването установява и промяна във вътрешния 24-часов ритъм на мозъчните клетки. При младите и хората на средна възраст невроните, свързани с планирането, паметта и решенията, показват ясно координирана активност през деня и нощта. След 60-годишна възраст този модел до голяма степен отслабва, докато имунните клетки придобиват нова ритмична активност.
„Мозъкът не просто спира да отчита времето, а променя това, което отчита“, обяснява д-р Гирдхар.
Атласът може да помогне при изследването на деменциите
Учените свързват част от наблюдаваните промени с устойчивостта или уязвимостта на нервните клетки при болестта на Алцхаймер. При някои хора с натрупване на тау протеин се наблюдават различия в начина, по който нервните и защитните клетки реагират на стрес. Според авторите това може да помогне да се изясни защо някои пациенти запазват по-дълго умствените си способности.
„Чрез картографиране на общи и специфични клетъчни програми при болестта на Алцхаймер, свързаните с нея деменции и психиатрични разстройства, PsychAD създава рамка за преминаване отвъд традиционните диагностични граници към прецизни подходи за откриване на цели, разработване на биомаркери и приоритизиране на терапии“, заявява водещият автор професор Панос Русос.
Резултатите описват биологични модели в мозъчна тъкан, изследвана след смъртта, и не представляват диагностичен тест. Те също не доказват, че промяната настъпва на една и съща възраст при всички хора. Стойността им е в създаването на референтна карта, с която бъдещи изследвания могат да сравняват здравословното стареене с процесите при мозъчни заболявания.
Източници: Woman.bg, Nature
