Мозг на пенсии. Научный взгляд на преклонный возраст - Алеман Андре (хороший книги онлайн бесплатно .txt, .fb2) 📗
Помимо глюкозно-инсулиновой системы и окислительного стресса, имеется много других факторов, влияющих на старение клеток нашего тела. Примером служит повреждение митохондрий, накапливающееся годами. Митохондрии – это клеточные структуры, играющие важную роль в метаболизме. Другим серьезным фактором является ослабление с возрастом наших легких и сердца. По мере того как наши кровеносные сосуды становятся тверже и тоньше, все меньше питательных веществ и кислорода достигает нашего мозга. Это может привести к гипоксемии (снижению насыщенности крови кислородом) или, в худшем случае, к кислородному голоданию, то есть к полному отсутствию кислорода. Что, в свою очередь, чревато повреждением клеток или даже их смертью, в результате чего снижается мозговая активность.
Стопятнадцатилетний мозг
Всего 20 лет назад ученые считали, что по мере того, как мы стареем, клетки мозга начинают умирать и этот процесс запускается при рождении и ускоряется, когда мы достигаем 70 лет. Новые же исследования показали, что большинство клеток мозга остаются почти нетронутыми до момента нашей смерти (если нет какого-либо мозгового заболевания). Так было, например, в случае 115-летней Хендрики ван Андель, мозг которой изучали нейробиологи медицинского центра университета Гронингена сразу после ее смерти.
Достижение ста лет – особое событие для любого, кто живет так долго, но для Хендрики такой возраст оказался еще более значимым. Когда она родилась в 1890 году, то весила всего 1,6 килограмма, и ее шансы на выживание были крайне низки. В детстве она обладала слабым здоровьем: Хендрика заболела после первого дня в школе, и родители решили, что она должна оставаться дома. Ее отец был учителем и обучал ее на дому; позже она и сама стала учительницей.
До 105 лет Хендрика жила одна. После этого ее зрение испортилось до такой степени, что ей пришлось переехать в дом престарелых. Но ее умственные способности были в полном порядке. Она ежедневно слушала радио и знала, что происходит в политике и спорте. В возрасте 82 лет, когда она еще не знала, сколько проживет, Хендрика завещала свое тело для медицинских исследований. Когда ей было 111, она связалась с медицинским центром университета Гронингена, чтобы узнать, нужно ли им еще такое старое и хрупкое тело. Ученые решили навестить ее. Они объяснили, что ее тело представляет огромную ценность, и попросили ее пройти несколько тестов. Она была рада сделать что-нибудь для науки и прошла два набора нейропсихологических тестов: в 112 и почти в 114 лет. Тесты показали, что ее память была чрезвычайно хорошей для такого возраста: она пересказывала истории лучше, чем 70-летние. Также Хендрика могла сосредоточивать внимание и распознавать объекты при помощи прикосновений. Второй набор тестов продемонстрировал, что она испытывает немного больше трудностей с вопросами, касающимися кратковременной памяти и логического мышления, но у нее совершенно точно отсутствовали расстройства познавательных способностей и признаки болезни Альцгеймера. Посмертное исследование подтвердило эти данные. Ткань ее мозга находилась в замечательном состоянии. В отличие от людей с болезнью Альцгеймера, у нее был небольшой переизбыток белка и ни единого следа уменьшившихся или мертвых нейронов. Отсутствовали и признаки отвердения артерий. Причина смерти Хендрики не имела никакого отношения к мозгу. Она умерла от недиагностированного рака желудка.
С тех пор исследования ДНК показали, что, вероятно, генетика играет большую роль в сохранении здорового состояния мозга при старении: оказалось, что у Хендрики имелся «хороший» вариант генов, связанных с болезнью Альцгеймера. Ее мать дожила до 100 лет, что также доказывает хорошую наследственность. Согласно исследователям из Гронингена, случай Хендрики ван Андель свидетельствует о том, что достижение чрезвычайно преклонного возраста не всегда автоматически сопровождается существенным износом мозга или его заболеваниями. Тем не менее изменения в мозге происходят по мере старения даже у здоровых людей.
Изменения в мозге, сопровождающие старение
Вес и объем мозга уменьшаются по мере того, как мы стареем. Мозг непрерывно увеличивается в объеме до 21 года. Во многих случаях в прошлом веке вы бы не считались взрослым до достижения 21 года, и с точки зрения нейронаук можно сказать, что 21 – гораздо менее случайный выбор для совершеннолетия, чем 18. С 20 до 50 лет объем мозга остается практически неизменным, хотя это и зависит от индивидуальных особенностей. После этого он начинает постепенно уменьшаться (примерно на 10 % в сумме) и к 80-му году жизни можно увидеть заметное уменьшение объема. Такие области, как лобный отдел коры и гиппокамп (рис. 13), более подвержены старению по сравнению с другими отделами мозга. Это может проявляться в виде уменьшения объема серого и белого вещества и уровня активности этих областей. Лобная кора используется при планировании и предсказании результатов действий, она отвечает за контроль над нашим поведением, гиппокамп же чрезвычайно важен для долгосрочной памяти и хранения информации (в свою очередь, лобный отдел коры отвечает за использование этой сохраненной информации). Поэтому один из ответов на вопрос о том, почему пожилые люди становятся более забывчивыми, может заключаться в том, что их гиппокамп уменьшается, а это затрудняет поиск и получение информации.
.
Рис. 13. Расположение гиппокампа в мозге
Широкомасштабные исследования с использованием МРТ для измерения объема мозга показали, что лобные части сильнее уменьшаются в размере по сравнению с областями, находящимися сзади. В некоторых из этих исследований проводилось сравнение группы пожилых людей (в возрасте от 60 до 80 лет) с молодой группой (от 20 до 40 лет). Это неидеальный метод, так как внутригрупповые различия, не зависящие от возраста, тоже играют свою роль. Пожилые люди ведут различный образ жизни, имеют разные социальные контакты или пищевые привычки, влияющие на результаты. С научной точки зрения более убедительные результаты можно получить при наблюдениях за одной группой людей с использованием МРТ примерно каждые 10 лет для отслеживания изменений в их мозге.
Американский нейробиолог Сьюзан Резник, главный исследователь в Балтиморском продольном исследовании старения, на протяжении четырех лет следила за 92 людьми в возрасте от 59 до 85 лет и измеряла объем их мозга при помощи МРТ. После первого года она заметила только увеличение желудочков – полостей мозга, заполненных спинномозговой жидкостью. Это было признаком небольшого уменьшения ткани мозга, так как общий размер мозга оставался ограниченным размером черепа. Два и четыре года спустя Резник обнаружила уменьшение объема как серого, так и белого вещества. Уменьшение серого вещества оказалось наиболее заметно в лобной и теменной долях, немного сжались и части височных долей, ответственные за хранение информации (гиппокамп также находится в височной доле). Задняя часть мозга, затылочная кора, подверглась меньшим изменениям.
Напротив, уменьшение объема белого вещества было одинаковым для всего мозга. Оно является признаком снижения количества миелина – жировой оболочки, окружающей аксоны и увеличивающей скорость передачи сигналов. Это, разумеется, может быть причиной описанного ранее уменьшения скорости обработки сигналов у пожилых людей. Исследования при помощи МРТ показали, что пенсионеры, у которых повреждены пути из белого вещества («провода» нашего мозга), демонстрируют более низкую скорость в психологических тестах, таких как тест на подстановку цифрового символа, рассмотренный в первой главе {3}.
Другие исследования выявляли только изменения в белом веществе, происходящие при старении. Их общий вывод сводится к тому, что небольшие изменения в белом веществе могут быть заметны в возрасте около 50 лет. На томограмме эти изменения видны как небольшие ярко-белые пятна. Чем старше человек, тем больше повреждений заметно. Они необязательно являются серьезными, но все равно имеют отношение к уменьшающимся познавательным способностям. Это было продемонстрировано в исследовании с использованием МРТ, проведенном в университете Эдинбурга с группой людей со средним возрастом 78 лет. Необычная особенность эксперимента заключалась в том, что у ученых имелся доступ к результатам тестов умственных способностей этих же испытуемых, но в возрасте 11 лет. В 1932 году они уже принимали участие в широкомасштабном исследовании, включавшем в себя тесты на логическое мышление, скорость обработки информации и память. После сканирования мозга те же люди ответили на ряд вопросов, измеряющих познавательные функции. Главной задачей исследования было определить, что лучше прогнозирует умственные способности испытуемых в настоящее время: результаты их детских тестов или же видимые изменения белого вещества? Вывод оказался примечательным: и то и другое одинаково хорошо прогнозировало результат. Около 14 % текущих результатов объяснялись на основе детских тестов, а другие 14 % – изменениями в белом веществе. Другими словами, чем лучше вы справлялись с тестами в детстве, тем выше был шанс того, что вам удастся хорошо их выполнить и в преклонном возрасте. Но изменения в белом веществе влияют на общую картину. Если они наблюдаются, вы покажете худшие результаты в тестах на память и скорость обработки информации. Интерес представляли индивидуальные различия. Если у Гарета в 1932 году была память лучше, чем у Мэри, это могло измениться шестьдесят семь лет спустя, если у него оказывалось больше изменений в белом веществе.
