Мозг меняется дважды - что происходит в 24 и 60 лет, рассказали ученые

Человеческий мозг проходит два масштабных этапа перестройки на протяжении жизни — примерно в 24 года и после достижения 60-летнего возраста. К такому выводу пришли исследователи, изучившие более 1,3 миллиона нервных клеток, полученных от доноров в возрасте от младенчества до 97 лет. Главной целью работы было составить подробную молекулярную карту префронтальной коры — области мозга, участвующей в принятии решений, планировании и формировании воспоминаний.

Об этом сообщает Daily Mail.

В какие периоды жизни мозг меняет режим работы

Исследование показало, что развитие и старение мозга нельзя представить как непрерывный и равномерный процесс. В его работе выделяются два важных возрастных рубежа: около 24 лет и после 60 лет. В эти периоды ученые обнаружили существенные изменения в активности клеток и работе генов.

По словам доктора Киран Гирдхар из Медицинской школы Айкана, созданная карта помогает лучше понять молекулярные механизмы здорового старения мозга.

В детстве и подростковом возрасте нервная система активно развивается. Меняется соотношение различных типов клеток, формируются и перестраиваются нейронные связи. Примерно к 24 годам этот процесс заметно замедляется: префронтальная кора вступает в относительно стабильную фазу, которая, согласно результатам исследования, продолжается примерно до 60 лет.

После этого возраста ученые вновь обнаружили выраженные изменения на клеточном уровне. Особую активность начинают проявлять механизмы, связанные с поддержанием и защитой нервной ткани.

Для изучения этих процессов исследователи анализировали РНК в клетках людей разных возрастов. Такой подход позволяет определить, какие гены активны в конкретный период жизни и какие задачи выполняют клетки.

Результаты показали, что в возрасте от рождения до 24 лет мозг претерпевает интенсивные изменения, связанные с развитием нервных связей и перестройкой клеточной системы. В последующие десятилетия его организация остается сравнительно устойчивой, хотя это не означает полного отсутствия возрастных изменений.

Что меняется в мозге после 60 лет

После шестидесятилетнего рубежа вновь усиливаются молекулярные процессы, связанные с возрастными изменениями. В частности, меняется активность генов, участвующих в восстановлении клеток, поддержании их жизнеспособности и реакции на повреждения.

Однако перестройка затрагивает не только состояние тканей, но и суточные ритмы работы мозга.

У более молодых людей активность некоторых нейронов, участвующих в планировании, памяти и принятии решений, связана с определенными периодами суток. С возрастом эта закономерность может ослабевать, а характер активности других клеток, в том числе связанных с иммунной защитой мозга, меняется.

Как объясняет доктор Гирдхар, после 60 лет привычные суточные ритмы нейронов становятся менее выраженными. При этом у иммунных клеток мозга появляются другие закономерности активности, связанные с клеточным стрессом и воспалительными процессами.

В частности, микроглия и клетки, формирующие защитную оболочку нервных волокон, могут демонстрировать изменения активности в вечерние часы. Их функции включают участие в поддержании нервной ткани и удалении поврежденных клеточных компонентов и белков.

Таким образом, стареющий мозг не просто утрачивает часть прежних функциональных особенностей — меняется и распределение задач между различными клетками.

Как результаты исследования помогут понять болезнь Альцгеймера

Полученные данные могут помочь объяснить, почему устойчивость к возрастному снижению когнитивных функций у разных людей существенно различается. В частности, ученые пытаются выяснить, почему некоторые люди сохраняют память и способность мыслить даже при наличии выраженных патологических изменений в мозговой ткани.

Один из факторов, представляющих интерес для исследователей, — особенности взаимодействия нейронов и клеток, обеспечивающих защиту нервной системы. Например, накопление патологического тау-белка связано с рядом нейродегенеративных процессов, однако выраженность изменений в тканях не всегда напрямую соответствует степени когнитивных нарушений.

Возможно, определенные особенности работы нейронов и защитных клеток помогают мозгу лучше переносить клеточный стресс и дольше сохранять свои функции. Это направление исследований может дать новые сведения о механизмах устойчивости к деменции и возрастным нарушениям памяти.

При этом обнаруженные возрастные рубежи не следует воспринимать как точные даты, когда мозг внезапно меняет режим работы у каждого человека. Исследование выявляет общие закономерности на клеточном и молекулярном уровнях, но не означает, что в 24 или 60 лет у всех людей происходят одинаковые изменения. Для понимания их влияния на память, мышление и риск нейродегенеративных заболеваний необходимы дальнейшие исследования.

Ранее “Курсор” рассказывал, что ходьба на цыпочках положительно влияет на здоровье, позволяет улучшить кровоток и ускорить метаболизм. Это простое упражнение показано всем, говорят врачи.