7 Minutės
Labiausiai neraminanti senėjimo dalis nėra žili plaukai. Tai akimirka, kai įeini į kambarį ir negali prisiminti, kodėl—tada trumpai susimąstai, ar tavo smegenys jau nejuda nusileidimo keliu, kurio neįmanoma sustabdyti. Nauji tyrimai pateikia ramesnį, optimistiškesnį vaizdą: kai kurie vyresni suaugusieji gali išlaikyti neįprastai stiprią atmintį todėl, kad jų smegenys vis dar kuria naujus neuronus—ypač hipokampe, srityje, labiausiai susijusioje su mokymusi ir prisiminimais.
Mokslininkai ilgai diskutavo, ar suaugusiųjų neurogenezė—naujų smegenų ląstelių gimimas—iš tikrųjų išlieka žmonėms. Nauja paaukotų žmogaus smegenų audinio analizė ne tik prisideda prie šios diskusijos; ji prideda įdomų posūkį. Žmonės, vadinami „superageriais“, kurie išlaiko išskirtinę atmintį net labai senatvėje, atrodo, turi gerokai daugiau besivystančių neuronų nei panašaus amžiaus bendraamžiai. O Alzheimerio ligos atveju pastebima priešinga tendencija: naujų neuronų gamybos linija atrodo susilpnėjusi.
Smegenys sensta nevienodai
Tyrimas išanalizavo hipokampo audinį iš 38 suaugusiųjų smegenų, paaukotų mokslui, apimančių įvairų amžių ir kognityvinius rezultatus. Tyrėjai mėginius suskirstė į penkias kategorijas: sveiki jauni suaugusieji (maždaug 20–40 m.), sveiki vyresni suaugusieji (60–93 m.), superageriai (86–100 m.), asmenys su preklinine Alzheimerio patologija (80–94 m.) ir žmonės, sergantys Alzheimerio liga (70–93 m.).
Tikslas nebuvo vien skaičiuoti neuronus. Siekta žemėlapyje atvaizduoti biologinį procesą—neurogenezę—sekant ląsteles skirtingais raidos etapais. Hipokampe ši grandinė, manoma, prasideda nuo nervinių kamieninių ląstelių (ląstelės, galinčios virsti neuronais), pereina per neuroblastus (aktyviai diferencijuojančias kamienines ląsteles) ir baigiasi nesubrendusiomis neuroninėmis ląstelėmis, pasirengusiomis integruotis į atminties grandines.
Tam komanda pirmiausia panaudojo jauno suaugusiojo audinį, kad nustatytų, kaip atrodo „normali“ suaugusiųjų neurogenezės žymekliai. Tada jie išanalizavo beveik 356 000 atskirų ląstelių branduolių, izoliuotų iš hipokampo mėginių. Toks mastas yra svarbus: žiūrėjimas į pavienes branduoles padeda užfiksuoti subtilius pokyčius, kurie gali būti užmaskuoti, kai audinys apibendrinamas vienu bendru signalu.
Išskirtinis radinys: superageriai turėjo maždaug dvigubai daugiau nesubrendusių neuronų nei kiti sveiki vyresni suaugusieji. Lauke, kuriame poveikiai kartais būna mažai pastebimi, „dvigubai daugiau" yra rezultatas, kuris priverčia tyrėjus labiau pasikliauti duomenimis.
Neurobiologė Orly Lazarov iš Ilinojaus universiteto Čikagoje, viena iš pagrindinių tyrimo tyrėjų, apibrėžė tai kaip žingsnį link supratimo, kodėl kai kurie žmonės išlieka kognityviai atsparūs. Implikuojama paprasta, bet stipri mintis: jei neurogenezė prisideda prie atminties palaikymo, tada senstančios smegenys gali būti biologiniu požiūriu gyvybingesnės, nei visuomenė dažnai mano.
Neurogenezės ginčas — ir kodėl šis darbas svarbus
Dešimtmečius neurologijos vadovėliai skelbė niūrų principą: gimsti su tam tikru neuronu rinkiniu ir daugiausia išlaikai tai, ką turi. Tai pradėjo keistis 1990-ųjų pabaigoje, kai pasirodė įrodymai, kad suaugusieji gali generuoti naujus hipokampo neuronus. Tolimesni tyrimai palaikė idėją, tačiau skepticizmas niekada visiškai neišnyko. 2018 m. pasirodęs aukšto profilio pranešimas teigė, kad žmogaus hipokampo neurogenezė smarkiai mažėja ir tampa minimali paauglystės pabaigoje, vėl pakurstydamas prieštaravimus.
Dalis ginčo kyla dėl metodologijos. Po mirties paimto audinio kokybė svyruoja, o molekuliniai „naujų neuronų“ žymenys gali degraduoti arba būti neteisingai interpretuojami. Skirtingos laboratorijos naudoja nevienodus dažymo metodus, apibrėžimus ir slenksčius. Todėl tyrimai, kurie derina kruopštų audinio atranką su moderniomis, aukštos raiškos priemonėmis—pvz., pavienių branduolių profiliavimu—turi didesnį svorį diskusijoje.
Šis naujas darbas neteigia išsprendžiantis visus klausimus. Tačiau jis sustiprina argumentą, kad suaugusiųjų neurogenezę galima aptikti žmoguje ir kad ji skiriasi pagal senėjimo trajektorijas—sveiką senėjimą, superagingą ir Alzheimerio ligą.
Kur Alzheimeris pasirodo anksti: nusilpstanti gamybos grandinė
Superagerių radinys yra šokiruojantis, tačiau palyginimai su Alzheimerio liga gali būti klinikinės reikšmės. Tyrime buvo įtraukta „preklininė" grupė—žmonės, kurių smegenų patologija rodė ankstyvus Alzheimerio požymius be oficialios demencijos diagnozės. Tuose mėginiuose tyrėjai pastebėjo molekulinius užuominas, kad neurogenezę palaikanti sistema pradeda trikti.
Mėginiuose iš asmenų, kuriems diagnozuota Alzheimerio liga, signalas buvo aiškesnis: ryškus nesubrendusių neuronų sumažėjimas. Šis modelis dera su vis gausesniais tyrimais, siejančiais hipokampo disfunkciją, sinapsų gedimą ir atminties sutrikimus su Alzheimerio pažanga. Jei mažiau naujų neuronų yra prieinama grandinių atnaujinimui—ar aplinka tampa priešiška jų išlikimui—atminties formavimasis gali ilgainiui taps trapus.
Svarbu čia tiksliai pabrėžti: neurogenezė nėra vienintelis atminties mechanizmas, ir Alzheimerio liga nėra „sukeliama“ vieno nederančio faktoriaus. Tačiau hipokampas yra viena ankstyviausiai ir labiausiai pažeidžiamų sričių šioje ligoje. Viskas, kas paaiškina atsparumą ar pažeidžiamumą šioje srityje, verta dėmesio.
Genai, kurie rodo atsparumą, o ne vien sėkmę
Komanda taip pat ištyrė genų aktyvumo modelius analiziuotuose branduoliuose. Superagerių ląstelės demonstravo padidėjusią genų, susijusių su stipresniais sinapsiniais ryšiais (komunikacijos taškais tarp neuronų), didesne plastika (smegenų prisitaikymo gebėjimu) ir smegenų kilmės neurotrofiniu faktoriu (BDNF), aktyvumą—proteinu, kuris palaiko neuronų išlikimą ir augimą.
Visas šis profilis skamba kaip nervų sistema, kuri išlieka „apmokoma“ ir vėlyvame gyvenime—gebanti geriau išlaikyti grandines ir, galbūt, įtraukti naujas ląsteles į veikiančias tinklas. Neuropsichiatrė Tamar Gefen iš Northwestern universiteto, tirianti superagingą, teigė, kad superageriai demonstruoja, kokia adaptabili gali būti vyresnė smegenų, o tokie radiniai suteikia biologinį paaiškinimą šiam pastebėjimui, siejančiam išskirtinę atmintį su matomais ląsteliniais žymenimis hipokampe.
Ekspertų įžvalga
„Žmonės išgirdę 'naujos smegenų ląstelės' dažnai įsivaizduoja jaunystės fontaną“, sako dr. Elena Marquez, fiktyvi kognityvinė neurologė ir mokslo komunikatorė, peržiūrinti senėjimo tyrimus ligoninių švietimo programoms. „Realistiškesnė ir įdomesnė idėja yra ta, kad kai kurios smegenys palaiko sveikesnę terpę neuronų augimui: geresnę sinapsinę paramą, stipresnį trophinį signalavimą kaip BDNF ir mažiau uždegiminio streso, kuris gali paversti hipokampą priešiška vieta naujiems neuronas išgyventi."
Marquez priduria, kad visuomenės išvada neturėtų virsti savidiagnoze. „Tai nereiškia, kad galėsite rytoj pasitikrinti savo 'neurogenezės balą'. Tačiau tai sustiprina temą, kurią matome smegenų sveikatos moksluose: senstančios smegenys yra reaguojančios. Biologija gali keistis."
Kas toliau: nuo laboratorinių žymenų prie praktinių strategijų
Akivaizdus kitas klausimas taip pat yra sunkiausias: ar saugiai galime paskatinti hipokampo neurogenezę suaugusiesiems—ir ar tai reikšmingai apsaugotų atmintį? Tyrėjai siūlo, kad nustatant, kodėl superageriai palaiko stipresnę neurogenezę, būtų galima vystyti terapijas, skirtas sveikam kognityviniam senėjimui, kognityvinei ištvermei ir Alzheimerio ligos prevencijai.
Bet koks būsimas vertimas į mediciną reikalauja atsargumo. Intervencijos, kurios stimuliuoja ląstelių augimą, turi būti griežtai kontroliuojamos, o Alzheimerio liga apima daugelį kelių—amiloidą, tau baltymą, kraujagyslių sveikatą, imuninę veiklą ir kt. Vis dėlto neurogenezė yra perspektyvioje kryžkelėje tarp bazinės biologijos ir galimo gyvenimo būdo įtakos. Gyvūnų tyrimai susiejo fizinį aktyvumą, praturtintą aplinką, miego kokybę ir streso valdymą su hipokampo neurogenezės pokyčiais, nors žmogaus duomenys yra sudėtingesni ir dažnai netiesioginiai.
Šiuo metu vertingiausias šio tyrimo indėlis gali būti konceptualus: jis meta iššūkį fatalistiniam požiūriui, kad atminties nuosmukis yra neišvengiamas ir vienodas visiems. Superageriai pagal apibrėžimą yra reti. Vis dėlto jų smegenys gali atskleisti principus, kurie taikomi plačiau—kaip išlaikyti hipokampo grandines palaikomas, lanksčias ir atsparias net vėlyvame amžiuje.
Išvada
Jei egzistuoja „slaptas ingredientas" superagingui, tai gali būti ne vienas genas ar tobulas gyvenimo būdas. Tai gali būti kažkas fundamentalesnio: gebėjimas išlaikyti gebėjimą kurti naujus elementus smegenų atminties centre, net ir lėtai. Kraštovaizdyje, kuriame vyrauja baimė dėl demencijos, tai yra ryški žinia—pagrįsta ne svajonėmis, o ląstelinių pėdsakų, paliktų hipokampe, įrodymais.
Palikite komentarą