Старение мозга: Ученые выяснили, что вызывает старение мозга и угасание памяти

Старение мозга обернули вспять с помощью пересадки фекалий

Старение — процесс, который принято считать необратимым. При этом старению подвержены все живые системы без исключения.

Самым неприятным аспектом старости для человека является то, что общее увядание организма сопровождается снижением когнитивных (умственных) способностей. Пожилым людям становится тяжело не только двигаться, но и запоминать важные вещи, и, главное, учиться новому.

Население развитых стран неумолимо стареет, то есть относительное число пожилых людей среди населения постоянно растёт. Поэтому одной из важных задач для учёных всего мира является поиск способа если не остановить старение вовсе, то хотя бы его замедлить.

Неожиданные результаты исследования, опубликованного в авторитетном издании Nature Aging, говорят о том, что старение мозга можно не просто приостановить, а даже обернуть вспять при помощи… кишечных бактерий.

Множество исследований посвящено тому, как микробиом кишечника влияет на нервную систему и даже личность своего хозяина. Мы уже писали о том, что некоторые кишечные бактерии могут заставить мать покинуть своё потомство, а другие — помогают забыть о страхе. Более того, учёные выяснили, что кишечный микробиом может влиять на развитие болезни Паркинсона, а также защищать хозяина от депрессии и тревожности.

Исследователи из Ирландии в своём исследовании сконцентрировались на том, как именно кишечный микробиом влияет на старение мозга. Для этого учёные взяли образцы фекалий, в которых и содержатся кишечные бактерии, у молодых мышей (3-4 месяца от роду) и пересадили их 20-тимесячным грызунам. Такой возраст мышей считается уже почтенным.

В качестве контрольного эксперимента, учёные также пересадили микробиом старых животных их пожилым собратьям и микробиом молодых — молодым.

Первое, что заметили исследователи: состав кишечных бактерий «мышей-старцев» из экспериментальной группы стал похож на микробиом молодых мышей.

Также изменения начали происходить и в мозге пожилых мышей. Их гиппокамп — область мозга, участвующая в работе памяти и процессах обучения — стал физически и химически походить на гиппокамп молодых мышей. Это омоложение проявилось в том, что старые мыши начали быстрее проходить лабиринты, которые создавали для них учёные. Животные также лучше запоминали устройство лабиринтов с каждой очередной попыткой.

Такого эффекта не наблюдалось у пожилых мышей, которым пересадили «старый» кишечный микробиом.

Однако стоит заметить, что экспериментальные мыши не стали вновь молодыми, как по мановению волшебной палочки. Многие их кишечные бактерии остались прежними и напоминали о прожитых месяцах. Кроме того, животные не стали более социальными. В общем, эти мыши так и остались «стариками», просто их мозг начал работать чуть лучше. Что, впрочем, всё равно очень обнадёживает.

Несмотря на столь поразительный результат, всё ещё остаётся неизвестным, может ли такая терапия повлиять подобным образом на человека. В то время как механизм влияния кишечных бактерий на мозг остаётся неизвестным, бездумная пересадка микробиома от одного человека другому может привести к совершенно непредвиденным последствиям.

К слову, недавно мы писали о том, что пересадка кала неожиданно вылечила двух пациентов от COVID-19, а также о том, что трансплантация фекалий помогает вылечить алкоголизм. Рассказывали мы и о том, что омолаживающий эффект переливания молодой крови можно достичь гораздо более прозаичным способом. Также мы сообщали о том, что в микробиоме долгожителей был обнаружен секрет здорового старения. Ещё учёные выяснили, что «правильные» кишечные бактерии защищают организм от радиации.

Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах «Наука» и «Медицина» на медиаплатформе «Смотрим».

Старение головного мозга человека: морфофункциональные аспекты

Известно, что возрастные изменения проявляются во всех органах и системах организма человека. При этом особое значение имеют процессы, происходящие в период старения нервной системы, чему посвящен настоящий обзор, в котором обобщены основные факты в этой области.

Старение центральной нервной системы (ЦНС) сопровождается выраженными в различной степени атрофическими процессами. Масса головного мозга медленно, но неуклонно уменьшается. Кора больших полушарий, а в последующем, и мозжечка, становится тоньше. По данным В.В. Фролькис, масса мозга человека в возрасте от 60 до 75 лет снижается на 6%, причем неравномерно в разных отделах. Кора больших полушарий уменьшается на 4%, наибольшие изменения (на 12—15%) происходят в лобной доле. Отмечены гендерные различия степени атрофии мозга при старении. Масса головного мозга женщин примерно на 110—115 г меньше, чем у мужчин. Между 40 и 90 годами масса мозга уменьшается у мужчин на 2,85 г в год, а у женщин — на 2,92 г [1]. Твердая мозговая оболочка становится толще, склерозируется, срастается с костями черепа. Мягкая мозговая оболочка также заметно утолщается, извилины истончаются, борозды расширяются и углубляются. Паутинная оболочка прогрессирующе гиперплазируется и склерозируется с возрастом. По данным H. Brody [2] и H. Chugani и соавт. [3], и масса мозга снижается на 6—7% к 80 годам, мозжечок теряет с возрастом до 25% клеток Пуркинье, ядра таламуса — до 18%; наиболее часто изменения проявляются в префронтальной и медиально-височной областях. По данным E. Kensinger и соавт. [4], в префронтальной области наблюдается атрофия и белого и серого вещества. Уменьшение объема серого вещества обусловлено снижением количества нейронов ввиду их дегенерации. В белом веществе отмечаются аксональные патологические изменения и замедленная нейротрансмиссия. При этом R. Cabeza и соавт. [5] установили, что уменьшение межполушарной асимметрии, наблюдаемое у пожилых людей, наиболее выражено в префронтальной коре. До сих пор остается неясным, является ли билатеральное выравнивание отражением компенсаторной активизации одного из полушарий или же это результат патологических изменений.

Еще одной областью головного мозга, где возрастные изменения наиболее выражены, является гиппокамп [6]. Учитывая роль гиппокампа в формировании памяти, становится понятно, что функциональные и структурные изменения в этой зоне при старении обусловливают трудности запоминания контекста, в котором была получена информация [7, 8].

Таким образом, большинство исследователей мозга человека указывают на преимущественную потерю нейронов в коре, гиппокампе и мозжечке. В большинстве подкорковых образований клеточный состав остается неизменным до старческого возраста [1]. При этом филогенетически более «новые» структуры мозга, связанные с познавательной функцией, в большей степени подвержены возрастной потере нейронов, чем филогенетически «старые» (ствол мозга).

В процессе старения сами нейроны и их отростки уменьшаются в размерах, в них накапливаются липофусцин и жировые вакуоли. Миелиновые волокна истончаются. При электронно-микроскопическом исследовании обнаруживается старческий хроматолиз нейронов, их склеротические изменения и превращение в «клетки-тени». Выявляются не только признаки повреждения и дистрофии нейронов (гомогенизация цитоплазмы, смещение и пикноз ядер, цитолиз, тигролиз) различной выраженности, но и признаки гипертрофии внутриклеточных структур, что указывает на адаптивные процессы в условиях возрастной дегенерации нейронов [9, 10]. В связи с гибелью нейронов возникает один из типичных морфологических признаков стареющего мозга — разрежение клеток. Пустоты в участках полного исчезновения нейронов содержат гранулярный базофильный материал и вакуоли, а также происходит их замещение глиальными элементами [11, 12].

При старении головного мозга в коре больших полушарий, главным образом в лобных долях, а также в гиппокампе и подкорковых узлах увеличивается число глиальных элементов и выявляются старческие (сенильные) бляшки. Они располагаются рядом с сосудами микроциркуляторного русла коры и представляют собой скопления аргирофильного бесструктурного материала, содержащие амилоид и окруженные переплетениями утолщенных аксонов и клетками макро- и микроглии, имеющими мало цитоплазмы [13, 14].

При старении уменьшается плотность синапсов. Однако утрата синапсов происходит не во всех отделах ЦНС в равной степени. Так, в лобной доле достоверно доказано уменьшение количества синапсов с возрастом, в то время как в височной возрастные изменения не наблюдаются. Изменения в состоянии синапсов отмечаются не только в коре, но и в подкорковых структурах. Например, возрастные нарушения пространственной памяти объясняются снижением специфичности, эффективности и пластичности синаптической передачи в гиппокампе. При старении уменьшается способность формирования новых синапсов. Редукция синаптической пластичности в старости может способствовать снижению памяти, ухудшению двигательной активности и развитию других нарушений. При этом ухудшаются межнейронные контакты в различных областях ЦНС, нейроны как бы подвергаются деафферентации, в связи с чем нарушается их ответная реакция на сигналы внешней среды, нервные и гормональные стимулы, т. е. повреждаются синаптические механизмы деятельности мозга [1].

По мере увеличения возраста существенно изменяется состояние медиаторных систем мозга. Одним из наиболее характерных феноменов старения является дегенерация дофаминергической системы мозга, что непосредственно связано с развитием в старческом возрасте таких заболеваний, как паркинсонизм. Нарушения деятельности холинергической медиаторной системы мозга играют одну из основных ролей в расстройствах памяти, восприятия и других познавательных процессов, возникающих при болезни Альцгеймера [15].

Старение сопровождается также изменением активности и содержания в ткани мозга человека энзимов, имеющих отношение к синтезу и разрушению тирозингидроксилазы, ДОФА-декарбоксилазы в черной субстанции, хвостатом ядре и скорлупе; холинацетилазы и ацетилхолинестеразы — в коре, стриатуме, гиппокампе и мозжечке, и следовательно, синтез ацетилхолина в этих структурах уменьшен. Напротив, в среднем мозге увеличивается содержание моноаминоксидазы. Нарушение обмена нейромедиаторов в дофаминергических нейронах головного мозга влечет за собой его снижение в базальных ганглиях, хвостатом ядре и скорлупе, что и вызывает нарушение двигательной активности. Уменьшение содержания серотонина и норадреналина, снижение содержания и скорости обмена дофамина в гипоталамусе связывают с развитием депрессии у лиц пожилого возраста [16].

Возрастное ухудшение кровоснабжения головного мозга по экстра- и интракраниальным сосудам сопровождается изменениями мелких сосудов: склерозом и гиалинозом стенок, сужением просвета. При старении снижается мозговой кровоток, нарушаются функции гематоэнцефалического барьера, уменьшается сопряжение между мозговым кровотоком и метаболизмом глюкозы в связи с использованием в качестве энергетического субстрата кетоновых тел, снижаются уровни тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, а также внутриклеточный рН в мозге, что характеризует изменения церебрального энергетического обмена на всех уровнях. Такие изменения при нормальном старении выражены относительно слабо, тем не менее они повышают чувствительность мозга к окислительному стрессу и другим повреждающим факторам [17—19].

Возрастные изменения сосудистых сплетений проявляются склерозом, образованием кист, кальцификацией, появлением псаммозных телец. Процессы обызвествления в них прогрессируют с возрастом: при компьютерной томографии они выявляются у 1 из 3 — 50-летних, у 3 из 4 — 60-летних и у 5 из 6 — 80-летних пациентов [11].

В процессе старения имеет место постепенное снижение высших психических функций — восприятия, внимания, памяти, мышления. Снижаются скорость обработки информации, объем оперативной памяти, способность к обучению и запоминанию новой информации [20, 21].

Для пожилых людей характерны эмоциональная неустойчивость, снижение умственной работоспособности, повышение порога безусловных рефлекторных реакций, трудности выработки условных рефлексов, а также более медленное их угасание по сравнению с молодым возрастом [22, 23].

По мере того, как человек становится старше, процесс восприятия новой информации и ее кодирования для последующего хранения требует все большего времени, что связано со сниженной эффективностью нервной передачи и сенсорным дефицитом, который ограничивает способность человека быстро и точно воспринимать информацию, предъявляемую для запоминания [24, 25]. У пожилых людей, кроме того, снижается способность извлекать хранящиеся в памяти сведения. Отчасти это обусловлено тем, что им сложнее дифференцировать необходимый фрагмент информации от обильных запасов сведений и знаний, накопленных в течение долгих лет жизни. Этот процесс отграничения (дифференцировки) может быть особенно трудным в случае, когда новая информация сходна по содержанию с давно усвоенной. Вследствие этого пожилые люди демонстрируют гораздо худшие показатели по сравнению с молодыми, в тестах на свободное вспоминание, когда их просят вспомнить заученную информацию, давая при этом минимум подсказок. Однако эта разница сводится к минимуму, когда пожилым испытуемым дается достаточное количество подсказок и ориентиров, чтобы сузить фокус поиска в памяти нужной информации, или когда их просят выбрать правильный ответ из небольшого числа вариантов [26—28].

Считается, что люди пожилого возраста обладают лучшей памятью на события, происшедшие в давнем прошлом, чем на недавние события. Это в основном связано с тем, что давние события либо имеют для человека особое личное значение, либо настолько особенны по содержанию, что не могли в течение жизни быть «стерты» из памяти более поздними событиями [29, 30]. Пожилые люди в течение жизни многократно обращаются к этим воспоминаниям, что повышает их доступность для извлечения из памяти, по сравнению с ежедневными событиями, значительная часть которых со временем забывается. Следует иметь в виду, что гораздо труднее выявить ошибки испытуемых в воспроизведении давних событий по сравнению с событиями текущими, когда ошибки припоминания оказываются очевидными. Так, кратковременная память значительно ослабевает с возрастом и часто оказывается нарушенной у пожилых людей. Возрастные различия долговременной памяти гораздо менее выражены и, как считается, могут быть следствием использования неэффективных стратегий кодирования или дефицита функции воспроизведения [31, 32]. Семантическая память в позднем возрасте не нарушается. Прогрессирующее снижение памяти у некоторых людей отмечается уже между 50—60 годами, что, вероятно, является результатом дегенеративных изменений в нейронах, отложения липофусцина, образования сенильных бляшек в ткани мозга [27].

Речь при старении сохраняется относительно хорошо [3]. Пожилые люди 60—70 лет используют в своей речи более разнообразные грамматические формы по сравнению с более старшей возрастной группой. Беглость речи у пожилых не отличается от лиц более молодого возраста. Однако имеются изменения в процессах понимания чужой речи в связи с сенсорным дефицитом и замедлением скорости обработки информации. В отношении письменной речи также наблюдаются определенные изменения с возрастом. Понимание и восприятие замедляются, пожилым людям становится труднее уловить смысл прочитанного.

Другой особенностью нейродинамических нарушений является уменьшение способности концентрировать внимание в течение длительного времени, поэтому пожилые люди часто отвлекаются на посторонние стимулы при выполнении тех или иных заданий, особенно это выражено, когда необходимо запомнить информацию на фоне «шума» [33]. Им также трудно работать с несколькими источниками информации. Последнее может быть связано с уменьшением способности переключать внимание, т. е. с определенной интеллектуальной ригидностью.

В связи с морфологическими изменениями головного мозга биоэлектрическая активность его также медленно и прогрессирующе изменяется. Начиная с возраста 50 лет наблюдается перестройка спектра ритмов ЭЭГ, выражающаяся в снижении амплитуды и относительного количества альфа-ритма и тета-волн и в нарастании мощности бета-ритма [34, 35]. Что касается медленноволновой активности, то здесь полученные результаты противоречивы. По данным одних исследований [36, 37], имеет место возрастание мощности медленных ритмов и реже выявлялось [38—40] отсутствие изменений и снижение мощности медленных ритмов. Ряд авторов отмечают, что доминирующая частота после 60—70 лет имеет тенденцию к снижению, а по данным визуального анализа ЭЭГ преобладают тета- и дельта-волны. Считается, что замедление ЭЭГ связано ишемией, которая приводит к прогрессирующему увеличению количества пограничных с нормой и патологически измененных ЭЭГ [41]. Есть данные, что существенные отклонения фоновой ЭЭГ у лиц после 70 лет могут обусловливаться нарушениями функции нормальной регуляции сна и бодрствования. К 90—100 годам продолжает снижаться частота доминантного ритма, увеличивается представленность медленной активности, появляется ее асимметрия в височных отведениях. Количественный анализ показывает снижение мощности доминантного ритма и уменьшение его различий по разным зонам по сравнению с 60-летними здоровыми. Тета-ритм связан с памятью и эмоциональной регуляцией [42, 43]. Поскольку нарушения памяти являются одним из наиболее значимых проявлений старения головного мозга, во многом этим объясняется снижение мощности тета-ритма [44, 45]. Также отмечено снижение мощности альфа-ритма. Альфа-1-ритм связан с вниманием и трудностью выполняемого задания, тогда как альфа-2 является нейрофизиологическим коррелятом сложной семантической памяти [46]. Одновременно снижается реактивность альфа-ритма на активирующие нагрузки, а мощность бета-активности при функциональных нагрузках возрастает [47]. Н.В. Вольф и А.А. Глухих [34] обнаружили в своих исследованиях увеличение мощности высокочастотных бета-2 и гамма-ритмов во всех отведениях по сравнению с группой молодого возраста, причем эти различия были наиболее выражены во фронтальных отделах полушарий. У пожилых наблюдается также снижение возможности усвоения навязанных ритмов, диапазон усвоения ритма сужен и сдвигается в сторону низких частот.

Наблюдается также устойчивое увеличение латентности волны Р300 вызванных потенциалов с возрастом (латентность Р300 удлиняется на 1,25 мс в год, а амплитуда уменьшается со скоростью 0,09 мкВ в год) и уменьшение амплитуды зрительных вызванных потенциалов. При исследовании слуховых вызванных потенциалов было отмечено увеличение латентности N1 и P2, а их амплитуды меняются в зависимости от вида стимула: амплитуда N1 увеличивается в ответ на речевой стимул по сравнению с неречевым [48]. Амплитуда P2, по данным J. Lister и соавт. [49], меньше у людей пожилого возраста в сравнении с более молодыми из-за снижения активности процессов торможения. Однако K. Rufener и соавт. [48] в своем исследовании не выявили какой-либо значимой модуляции P2 у пожилых по сравнению с молодыми. С возрастом происходит падение скорости распространения возбуждения по нервам, замедляется синаптическое проведение [50, 51].

По данным В.Ф. Фокина и соавт. [52, 53], качественный анализ характера изменений при старении может быть представлен в отношении двух параметров: усредненного уровня постоянных потенциалов (УПП) и межполушарной разности в височных отведениях. При этом, возможно, картина церебрального энергообмена будет меняться в зависимости от биологического возраста, социального и психологического статуса, региона проживания и других факторов.

Имеются данные, что в лобных областях, где преобладают возрастные изменения — снижение кровотока и гипометаболизм глюкозы, регистрируется вторичное небольшое нарастание УПП, отражающее снижение церебрального рН. В пожилом возрасте отмечается определенное расхождение между динамикой метаболизма глюкозы и изменением КЩР: потребление глюкозы при старении снижается, но pH в мозговой ткани растет, что может быть обусловлено комплексом причин: снижением кровотока и энергетического обмена, деструктивными процессами [18].

Проводились исследования распределения УПП у пожилых северян, которые показали, что к характерным изменениям при старении у них относятся: низкие значения УПП в лобных отведениях, повышение значений в центральных и теменных отведениях, а также повышение индивидуальной вариабельности показателей межполушарных различий. Отмечено сглаживание межполушарной асимметрии у мужчин-северян в лобных, а у женщин-северянок — в центральных отведениях и правополушарное доминирование в центральных отведениях у мужчин [54].

Таким образом, в процессе старения наиболее значимые изменения наблюдаются в медиально-височной и префронтальной областях головного мозга, что в свою очередь приводит к снижению когнитивных функций: уменьшению скорости обработки информации, объема оперативной памяти, способности к обучению и запоминанию новой информации. Морфологические изменения головного мозга обусловливают перемены его функциональной активности, которая отражается на ЭЭГ, при анализе вызванных потенциалов, а также УПП.

Работа выполнена в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности Министерства образования и науки РФ на 2014—2016 гг., № 2025 Северному (Арктическому) федеральному университету им. М.В. Ломоносова.

Конфликт интересов отсутствует.

Ученые назвали 6 способов, как замедлить старение мозга

Исследования шведских ученых позволяют сделать вывод, что человеческий мозг может сохранять ясность, если вовремя изменить свой образ жизни.

Меняем образ жизни

Итоги своих наблюдений ученые опубликовали в журнале Svenska Dagbladet. По мнению профессора психологии здоровья в Гетеборгском университете Магнуса Линдвалля, с возрастом наше поведение оказывает большое влияние на мозг. Эксперт считает, что есть три вида полезных для мозга стимуляции: физическая, когнитивная и социальная.

Например, сидячий образ жизни увеличивает происхождение воспалительных процессов в организме, усиливает риск развития деменции. Чтобы замедлить процесс старения, необходимо вести физически активный образ жизни, считают ученые.

Кроме того, чтобы наш мозг сохранил ясность и в более зрелом возрасте, человеку необходим хороший здоровый сон.

Я есть то, что я ем

Питание также играет не последнюю роль в работе нервных клеток и способности мозга создавать новые клетки. В ежедневном меню должны быть овощи, ягоды, фрукты, бобовые, орехи, цитрусовые, оливковое масло и рыба. Следите за своим весом – лишние килограммы не дают мозгу хорошо работать.

Ученые обращают внимание на то, что важно позаботиться о хорошей микрофлоре кишечника. Так, 90 процентов гормона серотонина, имеющего большое значение для психического здоровья, производится именно в этом органе и лишь 10 процентов — в мозге. Поэтому питаться нужно разнообразнее, употребляя больше клетчатки.

Учиться и еще раз учиться

Для позитивного влияния на здоровье мозга необходимо хорошее психологическое самочувствие. Особенно, это касается отношений с близкими, активности человека, наличии смысла и миссии жизни. Также психологи призывают учиться чему-то новому. Если вы занимаетесь не привычной для себя деятельностью, которая требует концентрации и отработки хорошего результата, это стимулирует образование новых клеток мозга.

Здоровье: Наука и техника: Lenta.ru

Шведские ученые перечислили семь способов замедлить старение мозга, пишет издание Svenska Dagbladet.

По словам специалистов, на этот процесс оказывает влияние образ жизни, а незначительные изменения в повседневном режиме помогут улучшить здоровье мозга.

Как пояснил профессор психологии здоровья в Гетеборгском университете Магнус Линдвалль, с возрастом поведение все больше влияет на мозг. «Обычно говорят о трех видах стимуляции, полезных для мозга: физическая стимуляция, когнитивная стимуляция и социальная стимуляция», — сказал специалист.

Для того чтобы замедлить процесс старения, в первую очередь необходимо больше двигаться. Существует большое количество доказательств, что сидячий образ жизни усиливает и умножает воспалительные процессы в организме, а также увеличивается риск развития деменции.

Кроме того, для продления жизни мозга необходим хороший здоровый сон. Также на работу нервных клеток и способность мозга создавать новые клетки влияет рацион. Правильный набор пищи должен включать в себя много овощей, ягод, фруктов, бобовых, орехов, цитрусовых, оливкового масла и рыбы, и необходимо стараться не набирать лишний вес.

Ученые добавляют, что важно позаботиться о хорошей микрофлоре кишечника. Так, 90 процентов гормона серотонина, который очень важен для психического здоровья, производится именно в этом органе и лишь 10 процентов — в мозге. Необходимо употреблять больше клетчатки и питаться разнообразнее.

На здоровье мозга позитивное влияние оказывает хорошее психологическое самочувствие. Речь идет об отношениях с близкими, активности человека, наличии смысла и миссии жизни. Также необходимо всегда учиться чему-то новому, поскольку деятельность, которая требует концентрации и отработки для хорошего результата, стимулирует образование новых клеток мозга.

Ранее группа ученых из Национального института рака и института старения (США) раскрыла, что ежедневное достижение нормы количества шагов улучшает здоровье и продляет жизнь. Выяснилось, что у тех, кто проходил по восемь тысяч шагов в день, риск смерти от всех причин снизился на 51 процент, а у тех, кто преодолевал по 12 тысяч шагов в сутки, на 65 процентов.

Ученые выяснили, как можно замедлить старение мозга — Наука

МОСКВА, 24 июля. /ТАСС/. Ученые Балтийского федерального университета (БФУ) имени Иммануила Канта нашли способ замедлить процессы старения мозга, изучив влияние активного образа жизни и умеренного питания на активность глиальных клеток мозга и их способность укреплять нейронные связи. Об этом сообщила в среду пресс-служба БФУ.

«Ученые установили, что глиальные клетки также могут влиять на передачу сигналов. Они <…> регулируют синаптическую передачу, высвобождая аденозинтрифосфат (АТФ — универсальный источник энергии и нейромедиатор глиальных клеток). Все эти процессы напрямую влияют на когнитивные функции головного мозга», — пояснил участник исследования, ассистент Института живых систем БФУ Александр Богданов.

Авторы исследования изучали способность глиальных клеток влиять на сохранение молодости мозга в лабораторных условиях. Для одной группы мышей они обеспечили активный образ жизни — с тоннелями, игрушками, беговым колесом и большим пространством, а другой группе ограничили потребление калорий в пище (животные потеряли не более 10% массы тела).

Итоги эксперимента

По итогам эксперимента пожилые представители обеих групп смогли лучше сохранить показатели когнитивных функций в сравнении с контрольной группой мышей, образ жизни и питание которых не корректировались. Авторы исследования полагают, что активный образ жизни и умеренное питание способны стать эффективной профилактикой нейродегенеративных заболеваний, в том числе деменции.

«На сегодняшний день мы установили, что здоровый образ жизни и умеренное количество потребляемых калорий способны замедлить старение мозга за счет увеличения способности глиальных клеток выделять АТФ. Но перед нами стоит новая задача — найти фармакологический способ для борьбы со старением мозга. Ведь не всем разрешены, например, физические нагрузки, или у человека может наблюдаться метаболический синдром, и простая диета ему не поможет», — цитирует ученого пресс-служба БФУ.

Головной мозг человека содержит 90 млрд нейронов — клеток, предназначенных для хранения и передачи информации в форме электрических и химических сигналов. Область контакта нейронов друг с другом называется синапсом. С годами синаптические связи изменяются — либо укрепляясь, либо ослабляясь. При этом источником энергии для нейронов и синапсов служат глиальные клетки.

Авторы исследования обнаружили новую способность глиальных клеток влиять на качество связей между нейронами, которые обеспечивают сохранение когнитивных функций мозга — состояния памяти, интеллекта, речи, которое ухудшается с возрастом.

Исследования проводились на базе Уорикского университета (Великобритания) под руководством исследователей профессора БФУ им. И. Канта Юрия Панкратова. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Cellular Neuroscience.

Ученые рассказали, как замедлить старение мозга | 10.05.21

Авиашоу, фестиваль бурлацкой жизни, полумарафон «Великий хлебный путь», выступления звезд российской эстрады и многое другое ждет гостей и жителей города Рыбинска. Уже завтра Рыбинск отметит свое 950-летие. «Яркуб» публикует полную программу праздничных мероприятий. В разных районах города будут работать тематические площадки. Все праздничные мероприятия организованы в соответствии с требованиями Роспотребнадзора.

   Площадь ДС «Полёт»

  08:20 – 14:00 — Рыбинский полумарафон «Великий хлебный путь». 08:30-12:00 — Показательные выступления и мастер-классы, фестиваль ГТО.

  Береговая линия у ДС «Полёт»

  12:00 – 16:00 — Фестиваль — реконструкция бурлацкой жизни «Бурлаки вдоль Волги».

  Акватория реки Волга у ДС «Полёт»

  15:00-15:55 — Водно-спортивный праздник,

  15:45-16:00 — Показательные выступления Рыбинского клуба ДОСААФ.

  Площадь ДС «Полёт»

  16:00 – 16:30 — Торжественное мероприятие «950 лет. Два берега – одна история». Театрализованный пролог. Вручение муниципальных наград.

  Акватория реки Волга у ДС «Полёт»

  16:30 – 16:45 Показательные выступления Светланы Капаниной, мастера высшего пилотажа, семикратной чемпионки мира по самолётному спорту.

  Площадь ДС «Полёт»

  19:00 – 20:00 — Концерт Сергея Трофимова.

  21:00 – 21:45 — Концерт группы «Rasa».

  Акватория реки Волги у ДС «Полёт»

  22:00 – 22:15 — Флайбордшоу. Праздничный фейерверк.

  Аллея Славы

  11:00 – 16:00 — Выставка достижений «Рыбинск – промышленный».

  11:00 – 16:00 — Интерактивные площадки: «Наш Рыбинск – просто космос». Центр технического творчества; «Кванториум», библиотека «Радуга», рыбинские художники, издательство МедиаРост.

  Улица Свободы (от улицы Чкалова до улицы Крестовая)

  13:00-16:00 — Выставка мотоциклов «Harley-Davidson» и вездеходов.

  Площадь Дерунова

  10:00 – 15:00 -Творческий фестиваль «Народная сцена»

  15:00 – 15:30 — Торжественное открытие городской Доски почёта

  16:00 – 18:00 — «Народная сцена»

  18:00 – 19:00 — «Танцы у фонтана». Бачата, сальса, вальс. Мастер – класс.

  Волжский парк. Балюстрада

  18:00-21:00 — Первый международный фестиваль «Джаз на родном языке».

  Волжский парк

  10:00-22:00 — Праздничная торговая ярмарка.

  Красная площадь

  11:30 – 20:00 — Музыкальный фестиваль «Классика на Красной».

  Крестовая улица, рядом с драматическим театром

  11:30-19:00 – Выставка ретро автомобилей.

  Парадная лестница Рыбинска

  20:30 – 22:00 — Концерт у Парадной лестницы

  Стоялая улица

  10:00-22:00 — Гастрофестиваль «Рыбинск – хлебосольный. Прошлое и настоящее».

  Награждение победителей конкурса ретро фотографий «Магазины Рыбинска на старом фото».

  Крестовая улица в створе Красной площади и улицы Ломоносова

  10:00-18:00 — «Пирог-великан -950 см». Торговая ярмарка «Купеческие кварталы».

  ТД «Иванов А.Г. и К», улица Крестовая, дом № 34

  11:00-14:00 – Галерея «Рыбинск в творчестве художников».

  Мастерская флористического дизайна Виценя, улица Крестовая, дом № 49

  10:00-15:00 — День открытых дверей. Презентация арт–пространства, выставка флористических арт-объектов и ботанических коллажей.

  Никольский бульвар, улица Ломоносова (Волжская набережная — Крестовая)

  11:00 – 20:00 — Фестиваль «Вместе с папой».

  10:00-18:00 – Блошиный рынок.

  10:30-13:30 – Соревнования по шахматам и шашкам.

  Петровский парк

  11:00 – 22:00 – Фестиваль уличного кино.

  Переборский парк

  10:00 – 15:00 — Интерактивные программы для детей

  Гагаринский микрорайон, ФОКОТ, улица Софьи Перовской, дом № 7

  10:00-13:00 — Турнир по стритболу.

  Комсомольская площадь

  11:00-15:00 Молодёжные программы. Соревнования по тяжелой атлетике, армрестлингу и гиревому спорту.

  Театральный дворик (Крестовая ул., 17а)

  12:00 – 16:00 — Литературно-музыкальные программы «Театр+».

  Поэтический дворик (пр. Ленина, 184)

  12:00 – 16:00 — Литературная ярмарка – 2021 посвящённая 200-летию со дня рождения Н.А. Некрасова «Спасибо, сторона родная, за твой врачующий простор!»

  Карякинский сад

  12:00 – 19:00 — Интерактивные программы «Рыбинск – град высокой пробы».

  Экскурсионные программы.

  Перрон железнодорожного вокзала

  11:00 – Встреча ретро-поезда «Ярославль-Рыбинск»

  16:00 – Отправление ретро-поезда

  Стоялая улица (у фонтана за памятником Ф.Ф. Ушакову)

  12:00, 12:20, 12:40, 13:00, 13:20 — Литературно – краеведческая квестория «Вслед за зимогорами».

  Памятник археологии «Усть-Шексна»

  16:00, 18:15 — Историческая игра «Один день из жизни Усть-Шексны».

  Рыбинский музей-заповедник

  09:00-20:00 — Выставки, экспозиции, экскурсии.

  Музей адмирала Ушакова

  10:00-17:00 — Выставки, экспозиции, экскурсии.

  Музей «Советская эпоха»

  10:00-19:00 — Выставки, экспозиции, экскурсии.

  Музей фортепиано

  12:00-18:00 — Выставки, экспозиции, экскурсии.

Что происходит с мозгом, когда мы стареем, и как этого избежать?

Старение головного мозга неизбежно, но очень индивидуально. Это затрагивает каждого, но каждый мозг стареет по-разному. Замедление старения головного мозга или его полное прекращение было бы идеальным эликсиром для достижения вечной молодости.

При массе около 1 кг человеческий мозг имеет около 100 млрд нейронов, которые взаимосвязаны через триллионы синапсов. На протяжении всей жизни наш мозг меняется сильнее, чем любая другая часть нашего тела. С того момента, как мозг начинает развиваться на третьей неделе беременности, и до старости его сложные структуры и функции постоянно меняются. В течение первых нескольких лет жизни мозг ребенка формирует более 1 млн новых нейронных связей каждую секунду! Размер мозга увеличивается в 4 раза в дошкольные годы и в возрасте 6 лет достигает около 90% взрослого объема.

Фронтальные доли — область мозга, ответственная за исполнительные функции, такие как планирование, оперативная память и импульсный контроль, — относятся к участкам мозга, которые развиваются дольше всего, этот процесс может продолжаться до 35 лет.

С возрастом все системы организма постепенно стареют и начинают работать хуже, включая мозг. Интересно, что люди часто испытывают те же небольшие проблемы с памятью в 20 лет, но не обращают на это внимания. В то время как лица пожилого возраста беспокоятся о проблемах с памятью из-за их возможной связи с болезнью Альцгеймера. Однако болезнь Альцгеймера и деменция не являются частью нормального процесса старения.

Общие изменения памяти, связанные с нормальным старением, включают:

• сложность обучения чему-то новому: фиксация новой информации в памяти может занять больше времени;
• немногозадачность: замедленная обработка информации может затруднить планирование параллельных задач;
• проблемы с запоминанием имен и номеров: память на имена и числа начинает снижаться уже в 20 лет;
• воспоминания о событиях: без дополнительных сигналов для вызова информации воспоминания о былых событиях могут быть утеряны.

Некоторые исследования показывают, что ¹/₃ лиц пожилого возраста испытывает проблемы с декларативной памятью (воспоминания о фактах или событиях), в то же время другие исследования показывают, что ¹/5 лиц в возрасте 70 лет выполняет когнитивные тесты так же хорошо, как и 20-летние.

Ученые в настоящее время ищут ответ на вопрос, с чем связаны эти отличия и как противодействовать возрастным изменениям мозга. Так, были установлены факторы, ускоряющие старение мозга. Например, ожирение в среднем возрасте может ускорить старение мозга примерно на 10 лет. Также чрезмерное употребление сахара и увлечение диетическими напитками коррелируют с более быстрым старением мозга.

Все больше исследований свидетельствует о том, что лица, испытывающие наименьшее снижение функций головного мозга с возрастом, имеют определенные характеристики:

• имеют регулярную физическую активность;
• проводят интеллектуально стимулирующие мероприятия;
• являются социально активными;
• хорошо справляются со стрессом;
• питаются здоровыми продуктами;
• хорошо спят.

Недавние исследования демонстрируют множество способов, с помощью которых мы можем снизить темпы старения мозга.

Одним из действенных подходов, который способен затормозить старение мозга, являются физические упражнения. Так, согласно исследованиям, комбинация аэробных и резистентных упражнений (силовые упражнения на тренажерах) средней интенсивности в течение как минимум 45 мин как можно большее количество дней в неделю улучшают функционирование мозга у лиц в возрасте 50 лет и старше.

Другие исследования, проведенные Университетом Майами (University of Miami), показали, что физическая активность замедляет старение мозга на 10 лет. Исследование, проведенное Немецким центром нейродегенеративных заболеваний (German Center for Neurodegenerative Diseases), Магдебург, Германия, показало, что, хотя регулярные упражнения могут снизить выраженность признаков старения мозга, наиболее существенный эффект наблюдался у лиц, которые занимаются танцами.

Также полезной для головного мозга будет игра на каком-либо музыкальном инструменте. Канадские ученые доказали, что игра на музыкальном инструменте может помочь лицам пожилого возраста избежать возрастных когнитивных изменений, а также сохранить слух. Исследователи установили, что обучение игре на музыкальном инструменте изменяет мозговые волны таким образом, что улучшает слух и восприятие звуков человеком. Изменение активности мозга указывает на то, что мозг перестраивается, чтобы компенсировать болезнь или травмы, которые могут помешать способности человека выполнять поставленные задачи.

Еще одним важным компонентом здоровья мозга является диета. Недавние исследования продемонстрировали наличие связи между употреблением продуктов, богатых омега-3 и омега-6 жирными кислотами, со здоровым старением головного мозга. В другом исследовании было установлено, что лица пожилого возраста, употребляющие продукты, включенные в средиземноморскую диету, имеют более низкий риск развития проблем с памятью.

Исследование, проведенное Университетом штата Иллинойс (University of Illinois), Шампейн, США, показало, что лица среднего возраста, у которых отмечался более высокий уровень лютеина — вещества, содержащегося в зеленых листовых овощах, таких как капуста и шпинат, а также в яйцах и авокадо, имели такие же нейронные реакции, как и люди более молодого возраста.

По материалам www.medicalnewstoday.com

Как стареющий мозг влияет на мышление

Мозг контролирует многие аспекты мышления — запоминание, планирование и организацию, принятие решений и многое другое. Эти когнитивные способности влияют на то, насколько хорошо мы выполняем повседневные задачи и можем ли мы жить независимо.

Некоторые изменения в мышлении становятся обычным явлением с возрастом. Например, пожилые люди могут:

• Медленнее находите слова и вспоминайте имена
• Найдите, что у них больше проблем с многозадачностью
• Опыт незначительного снижения способности обращать внимание

Исследователи работают над тем, чтобы понять нормальное старение мозга, почему одни люди остаются когнитивно здоровыми дольше, чем другие, и что может защитить ваш мозг с возрастом.Посетите поисковик клинических испытаний Alzheimers.gov, чтобы узнать о ближайших к вам клинических испытаниях и исследованиях, а также подумайте о том, чтобы присоединиться к исследованию, чтобы стать партнером в открытиях.

Старение также может привести к положительным когнитивным изменениям. Например, многие исследования показали, что пожилые люди имеют более обширный словарный запас и лучше знают глубину значения слов, чем молодые люди. Пожилые люди также могли извлечь из жизни накопленные знания и опыт. Применяют ли и как пожилые люди эти накопленные знания, и как в результате изменяется мозг, являются областью активных исследований исследователей.

Несмотря на изменения в познании, которые могут наступить с возрастом, пожилые люди все еще могут делать многие из вещей, которыми они наслаждались всю свою жизнь. Исследования показывают, что пожилые люди все еще могут:

• Получите новые навыки
• Формируйте новые воспоминания
• Улучшение словарного запаса и языковых навыков

Изменения в старении мозга

По мере взросления человека изменения происходят во всех частях тела, включая мозг.

• Некоторые части мозга сжимаются, особенно те, которые важны для обучения и другой сложной умственной деятельности.
• В определенных областях мозга связь между нейронами (нервными клетками) может быть не столь эффективной.
• Может уменьшаться кровоток в головном мозге.
• Воспаление, которое возникает, когда организм реагирует на травму или болезнь, может усиливаться.

Эти изменения в головном мозге могут повлиять на психические функции даже у здоровых пожилых людей. Например, некоторые пожилые люди могут обнаружить, что они не так хорошо справляются с комплексными тестами на запоминание или обучение, как молодые люди. Однако, если у них достаточно времени, чтобы изучить новую задачу, они обычно справляются так же хорошо.С возрастом потребность в дополнительном времени — это нормально. Появляется все больше свидетельств того, что мозг сохраняет способность изменяться и адаптироваться, чтобы люди могли справляться с новыми проблемами и задачами по мере старения.

Некоторые люди в возрасте 80, 90 и старше бросают вызов распространенному мнению о том, что снижение когнитивных функций идет рука об руку со старением. Эти люди, которых называют когнитивными супергероями, обладают памятью, сопоставимой с людьми на 20–30 лет моложе. Продолжаются исследования, чтобы понять, что отличает этих людей, чтобы помочь другим предотвратить (или обратить вспять) возрастное когнитивное снижение.

Поговорите со своим врачом, если вас беспокоят изменения в вашем мышлении и памяти. Он или она может помочь вам определить, нормальны ли изменения в вашем мышлении и памяти или это может быть что-то еще.

Есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы помочь сохранить свое физическое здоровье, и это может также принести пользу вашему когнитивному здоровью. Узнайте больше о когнитивном здоровье и примите меры, которые помогут вам оставаться здоровым с возрастом.

Дополнительные сведения о старении мозга

Этот контент предоставлен Национальным институтом старения NIH (NIA).Ученые NIA и другие эксперты проверяют этот контент, чтобы убедиться, что он точен и актуален.

Проверено содержание:
19 октября 2020 г.

Старение и мозг

Postgrad Med J. 2006 Feb; 82 (964): 84–88.

Для корреспонденции: Рут Питерс
Уход за пожилыми, медицинский факультет Имперского колледжа, кампус Хаммерсмит, Du Cane Road, London W12 0NN, UK; [email protected]

Поступило 28 апреля 2005 г .; Принята в печать 20 мая 2005 г.

Copyright © 2006 The Fellowship of Postgraduate Medicine. Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Старение вызывает изменения размера мозга, сосудистой сети и когнитивных функций. С возрастом мозг сокращается, и изменения происходят на всех уровнях, от молекул до морфологии. Частота инсульта, поражения белого вещества и деменции также увеличивается с возрастом, как и уровень ухудшения памяти, а также изменения в уровнях нейротрансмиттеров и гормонов. Защитные факторы, снижающие риск сердечно-сосудистых заболеваний, а именно регулярные упражнения, здоровое питание и потребление алкоголя от низкого до умеренного, по-видимому, помогают стареющему мозгу, так же как и увеличение когнитивных усилий в виде образования или профессиональных достижений.Здоровый образ жизни как физически, так и морально может быть лучшей защитой от изменений стареющего мозга. Также могут быть важны дополнительные меры по предотвращению сердечно-сосудистых заболеваний.

Ключевые слова: старение, мозг, познание

Влияние старения на мозг и познание широко распространено и имеет несколько этиологий. Старение оказывает влияние на молекулы, клетки, сосудистую сеть, общую морфологию и познавательные способности. С возрастом объем нашего мозга уменьшается, особенно во фронтальной коре.По мере того как наша сосудистая сеть стареет и повышается кровяное давление, увеличивается вероятность инсульта и ишемии, а в нашем белом веществе развиваются поражения. Снижение памяти также происходит с возрастом, и активация мозга становится более двусторонней для задач памяти. Это может быть попытка компенсировать и привлечь дополнительные сети или потому, что определенные области больше не являются легкодоступными. Генетика, нейротрансмиттеры, гормоны и опыт играют определенную роль в старении мозга. Но это не все отрицательно, более высокий уровень образования или профессиональной подготовки может выступать в качестве защитного фактора.Также защитными являются здоровое питание, потребление алкоголя от низкого до умеренного и регулярные физические упражнения. Биологическое старение не связано абсолютно с хронологическим старением, и может быть возможно замедлить биологическое старение и даже снизить вероятность возникновения возрастных заболеваний, таких как деменция.

Физические изменения

Широко установлено, что объем мозга и / или его вес уменьшается с возрастом примерно на 5% за десятилетие после достижения возраста 40 лет ¹ , при этом фактическая скорость снижения, возможно, увеличивается с возрастом особенно старше 70 лет. ² То, как это происходит, менее ясно. Часто сообщается, что сокращение серого вещества является результатом гибели нейрональных клеток ^{3 , 4 , 5} , но не совсем ясно, является ли это единственной причиной или даже первичным открытием. ⁶ Было высказано предположение, что уменьшение объема нейронов, а не их количества способствует изменениям в стареющем мозге и что это может быть связано с сексом с различными областями, наиболее затронутыми у мужчин и женщин. ⁷ Кроме того, могут быть изменения дентритных дуг, шипов и синапсов. Может происходить разрастание дендритов, таким образом поддерживая аналогичное количество синапсов ⁵ и компенсируя гибель любой клетки. ⁴ Напротив, также было описано уменьшение дендритных синапсов или потеря синаптической пластичности. ⁸ Функциональные организационные изменения могут происходить и компенсироваться таким же образом, как и у пациентов после выздоровления после черепно-мозговой травмы средней степени тяжести. ⁹ Однако исследования в последней области страдают небольшим числом случаев. Также необходимо учитывать роль белого вещества в старении мозга. ³ Белое вещество может уменьшаться с возрастом, миелиновая оболочка ухудшается примерно после 40 лет даже при нормальном старении, и было высказано предположение, что поздние миелинизирующие области лобных долей больше всего страдают от поражений белого вещества (WML) ^{10 , 11 , 12} ), хотя не все исследования подтверждают эту точку зрения. ¹³ Лейкоариоз / WML увеличивается с возрастом и может указывать на субклиническую ишемию. Подробнее о них будет сказано ниже.

Изменения головного мозга не происходят в одинаковой степени во всех областях мозга. ⁶ То, что эти изменения мозга неоднородны, подтверждается продольным исследованием с использованием двух снимков МРТ, разделенных примерно одним или двумя годами, ² и обзором поперечных исследований. Последний включал только те исследования, которые сравнивали более молодые (в возрасте менее 30 лет) и старшие (старше 60 лет) группы для сравнения более широких возрастных диапазонов и в отличие от большей части других работ в этой области.Обзор посмотрел на объем и обнаружил, что префронтальная кора была затронута больше всего. Стриатум занял второе место в анализе, включающем более семи исследований. Височная доля, червь мозжечка, полушария мозжечка и гиппокамп также уменьшили объем (от 8 до 18 исследований), и префронтальное белое вещество также показало уменьшение (пять исследований). Меньше всего пострадала затылочная кора (пять исследований). ³ Выводы о том, что префронтальная кора наиболее поражена, а затылочная — наименее, хорошо согласуется с когнитивными изменениями, наблюдаемыми при старении, хотя некоторые исследования также предполагают, что старение оказывает наибольшее влияние на гиппокамп. ^{4 , 8} Мужчины и женщины могут также отличаться по лобной и височной долям, пораженным больше всего у мужчин, по сравнению с гиппокампом и теменными долями у женщин. ^{7 , 14} Наконец, скорость уменьшения объема мозга может увеличиваться с возрастом, особенно после 70, хотя изученные числа очень малы. ² Из-за индивидуальных различий, наблюдаемых в развитии мозга и старении ¹⁵ картирование структуры для функций и изменений из-за старения является сложной задачей, ¹⁶ однако есть исследования, которые показывают связь между объемом и нейропсихологической функцией.Исследование объема коры и объема гиперинтенсивности белого вещества у 140 человек в возрасте от 50 до 81 года, прошедших предварительный скрининг на деменцию и депрессию, обнаружило связь между возрастом, уменьшением объема префронтальной коры, увеличением подкорковых поражений белого вещества и увеличением в персеверативном поведении (снижение исполнительной функции). ¹⁷

Когнитивные изменения

Наиболее часто наблюдаемые когнитивные изменения, связанные со старением, связаны с изменением памяти. Функцию памяти можно условно разделить на четыре части: эпизодическая память, семантическая память, процедурная память и рабочая память. ¹⁸ Первые два из них наиболее важны с точки зрения старения. Эпизодическая память определяется как «форма памяти, в которой информация хранится с« ментальными метками »о том, где, когда и как информация была получена». ¹⁹ Примером эпизодической памяти может быть воспоминание о вашем первом дне в школе, важном собрании, которое вы посетили на прошлой неделе, или уроке, на котором вы узнали, что Париж — столица Франции. Считается, что производительность эпизодической памяти снижается начиная со среднего возраста.Это особенно верно для воспоминаний при нормальном старении и в меньшей степени для распознавания. ²⁰ Это также характеристика потери памяти, наблюдаемой при болезни Альцгеймера (БА). ¹⁸

Семантическая память определяется как «память для значений», например, знание того, что Париж является столицей Франции, что 10 миллиметров составляют сантиметр или что Моцарт создал Magic Flute . ¹⁹ Семантическая память постепенно увеличивается от среднего возраста к молодому пожилому, но затем снижается у очень пожилых людей. ²⁰ Пока не ясно, почему происходят эти изменения, и была выдвинута гипотеза, что у очень пожилых людей меньше ресурсов, на которые можно опираться, и что на их производительность может влиять более медленное время реакции, более низкий уровень внимания, более низкая скорость обработки, нарушение сенсорных и / или перцептивных функций или потенциально меньшая способность использовать стратегии. ^{20 , 21 , 22 , 23}

Были проведены исследования по изучению различных типов памяти при старении с использованием нейропсихологического тестирования и нейровизуализации.Однако следует отметить, что иногда методологически сложно разделить некоторые из этих функций, например, кодирование эпизодической памяти и извлечение семантической памяти. ²⁴ Несмотря на это, исследования начинают изучать выполнение задач на память при старении и с помощью нейровизуализации. Обзорная статья, посвященная этой области, подчеркнула изменения в региональной активации мозга. ²⁴ Мозг старшего возраста, как правило, демонстрирует более симметричную активацию, либо потому, что он имеет повышенную активацию в полушарии, которое менее активировано, чем у молодых людей, либо потому, что они демонстрируют пониженную активацию в областях, наиболее активированных у молодых людей.Это было показано для зрительного восприятия и в задачах памяти. ²⁴ Наблюдаемые изменения активации в левой и правой префронтальной коре соответствуют изменениям в работе памяти, особенно эпизодической памяти, поскольку считается, что она основана на этой области. ²⁴ Было также высказано предположение, что фактический уровень активации мозга, показанный на нейровизуализации, может быть напрямую связан с уровнями работы памяти. ²⁵ Обзор исследований с использованием электроэнцефалограмм для изучения связанных с событием потенциалов в ответ на стимулы также вносит некоторую поддержку в пользу повышения симметрии активации мозга с возрастом. ²⁶

Повышенная симметричная полушарная активация — надежное открытие и упоминается как HAROLD или уменьшение полушарной асимметрии у пожилых людей. Неясно, является ли это изменение ослаблением реакции, наблюдаемой у более молодых субъектов, неспособностью задействовать определенные области или попыткой компенсировать процесс старения. ^{21 , 23 , 25} Это изменение активации, происходящее в лобных долях, согласуется с изменениями в работе памяти и с возможными изменениями белого вещества, упомянутыми выше, однако другие факторы, такие как изменения уровня нейротрансмиттера или гормонов, также требуют рассмотрения.

Механизмы изменений

Нейромедиаторами, наиболее часто обсуждаемыми в связи со старением, являются дофамин и серотонин. Уровни дофамина снижаются примерно на 10% за десятилетие с раннего взросления и связаны со снижением когнитивных и двигательных функций. ^{20 , 27} Может случиться так, что дофаминергические пути между лобной корой и полосатым телом уменьшаются с возрастом, или что уровни самого дофамина снижаются, синапсы / рецепторы уменьшаются или уменьшается связывание с рецепторами. ²⁰ Уровни серотонина и нейротрофического фактора головного мозга также падают с возрастом и могут быть вовлечены в регуляцию синаптической пластичности и нейрогенеза в мозге взрослого человека ²⁸ Вещество, связанное с уровнями нейротрансмиттеров, моноаминоксидаза, увеличивается с возрастом и может высвобождать свободные радикалы в результате реакций, превышающих внутренние резервы антиоксидантов. ²⁹ Другие факторы, влияющие на старение мозга, включают дисрегуляцию кальция, ³⁰ митохондриальную дисфункцию и производство активных форм кислорода. ³¹

Еще один фактор, который следует учитывать при старении мозга и его когнитивных способностях, — это гормональное влияние. Известно, что половые гормоны могут влиять на когнитивные процессы в зрелом возрасте и что изменения половых гормонов происходят с возрастом, особенно у женщин в период менопаузы. У женщин также выше заболеваемость БА, даже если принять во внимание большую продолжительность жизни. ¹⁴ AD характеризуется ухудшением памяти, и было высказано предположение, что терапия эстрогенами может увеличивать дофаминергическую реакцию ³² и играть защитную роль при AD. ^{33 , 34} Однако следует помнить, что недавно было показано, что использование ЗГТ связано с риском развития рака. ³⁵ Уровни гормона роста также снижаются с возрастом и могут быть связаны с когнитивными функциями, хотя доказательства далеко не ясны. ³⁶

Стареющий мозг может также страдать от нарушения метаболизма глюкозы ²⁰ или пониженного поступления глюкозы или кислорода из-за снижения цереброваскулярной эффективности, хотя снижение уровня глюкозы может частично быть связано с атрофией, а не с каким-либо изменением метаболизма глюкозы. ³⁷ Изменения в сосудистой сети важны, и еще одна частая находка в головном мозге пожилого возраста, связанная с ишемией, — это поражения белого вещества и инсульт.

Сосудистые факторы и деменция

WML, инсульты и деменция увеличиваются с возрастом. ^{10 , 12 , 38 , 39} WML показывают уровни наследуемости, ⁴⁰ часто встречаются у пожилых людей, даже когда они бессимптомны, и не являются доброкачественными обнаружениями, как раньше считалось. ^{11 , 41} Для обзора см. Hsu ‐ Ko. ⁴² WML или гиперинтенсивность связаны с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний ^{13 , 42} и снижением мозгового кровотока, церебральной реактивности, ⁴³ и плотности сосудов, хотя неясно, вызывает ли WML потерю сосудов или наоборот . ⁴⁴ Они также могут быть связаны с дальнейшими изменениями тканей в сером веществе, видимыми при использовании магнитно-резонансной томографии с переносом намагниченности. ⁴⁵ WML обнаруживаются больше в лобных, чем в задних областях мозга, в соответствии с когнитивными и морфологическими данными, обсужденными выше ( ^{10 , 12} ), и был продемонстрирован тот факт, что WML связаны с плохим познанием. ^{13 , 41 , 46} Другие повреждения, связанные со старением и связанные с артериальным давлением и сосудистыми факторами, включают инсульты и заболевания мелких сосудов. Умеренное или высокое 24-часовое амбулаторное кровяное давление было связано с повышенной атрофией головного мозга, как и повышенная вариабельность систолического кровяного давления. ⁴⁷ У японцев повышенное систолическое артериальное давление было связано с потерей объема серого вещества в поперечном исследовании ⁴⁸ , а в когорте потомков из Фрамингема повышенный 10-летний риск первого инсульта был связан с ухудшением когнитивной функции. ³⁸ Авторы предполагают, что это может быть связано с цереброваскулярными повреждениями, ускоренной атрофией, аномалиями белого вещества или бессимптомными инфарктами. ³⁸ То, что сосуды головного мозга могут быть связаны с когнитивной функцией, неудивительно, потому что способность микрососудов отвечать на метаболические потребности падает с возрастом, и, более того, функциональный нейрогенез у взрослых ^{49 , 50} может быть связан с хорошим ростом капилляров. Для обзоров см. Lie et al и Riddle et al . ^{51 , 52} В дополнение к этому было установлено множество связей между деменцией, даже БА, и факторами риска сосудов. ^{53 , 54 , 55}

Растущие данные указывают на сосудистые факторы, способствующие не только когнитивным проблемам при старении, но и двум наиболее распространенным деменциям, наблюдаемым в этой популяции. Распространенность деменции увеличивается почти в геометрической прогрессии с возрастом: около 20% больных в возрасте 80 лет достигают 40% лиц в возрасте 90 лет. ³⁹

Типы деменции, наиболее часто наблюдаемые у пожилых, — это AD, на долю которой приходится около 40–70% деменций, и сосудистая деменция (VaD) 15–30%. ^{39 , 56} В последние годы казалось все более вероятным, что есть совпадение между этими двумя деменциями ⁵⁷ , и были призывы реклассифицировать AD как сосудистое расстройство ⁵⁸ или чтобы деменция стала многофакторное расстройство ⁵⁹ Посмертное исследование показало, что 77% случаев VaD показали патологию AD ⁶⁰ и высокое кровяное давление было связано с усилением нейрофибриллярных клубков, характерных для AD. ⁶¹ Множественные типы сосудистой патологии были связаны с БА, включая микрососудистую дегенерацию, нарушения гематоэнцефалического барьера, WML, микроинфарктные и церебральные кровоизлияния. ⁶² Было высказано предположение, что факторы крупных сосудов, например атеросклероз, увеличивают риск AD ⁶³ и могут играть роль в отложении амилоида сосудов головного мозга. ⁶⁴ Пациенты с БА показывают значительно более высокие уровни цереброваскулярной патологии по сравнению с контрольной группой при патологоанатомическом исследовании ⁶⁵ , хотя это не коррелирует с серьезностью когнитивного снижения.Аналогичное открытие, что небольшие инфаркты при БА не влияют на скорость снижения когнитивных функций, ⁶⁶ предполагает, что сосудистые факторы могут демаскировать или усилить лежащую в основе патологию БА, ^{62 , 67} или сократить доклиническую фазу БА, по крайней мере, в западных популяциях. ⁶⁸ В качестве альтернативы могут действовать одновременно несколько факторов риска. ^{69 , 70} Характерные нейрофибриллярные клубки и бляшки, обнаруживаемые при БА, также в некоторой степени очевидны в большинстве пожилых людей при патологоанатомическом исследовании, даже при отсутствии симптомов, как и поражения белого вещества. ⁷¹

Проблема нормального старения является сложной, потому что есть исследования, которые показывают когнитивно-неповрежденные взрослые в возрасте 100, ^{72 , 73} , но при этом высокий процент страдает деменцией и находится на грани между легким когнитивным нарушением и нормальным состоянием. память меняет ⁷⁴ еще немного размыто. ^{75 , 76} Нет никаких сомнений в том, что изменения сосудистой сети мозга, WML и внутри- и внеклеточные изменения, вероятно, начнутся в среднем возрасте. ⁷¹ Существует множество факторов, влияющих на стареющий мозг, генетические, биологические и экологические факторы, все из которых вносят вклад в физиологические и когнитивные изменения. ^{77 , 78} ; Mattson ⁷⁹ предоставил обзор.

Факторы риска, которые были выдвинуты в отношении старения и развития деменции, включают гипертонию, диабет, гипергомоцистеинемию и высокий уровень холестерина, хотя доказательства для всех, кроме гипертонии, далеко не ясны. ^{80 , 81 , 82 , 83 , 84 , 85 , 86 , 87} К защитным факторам относятся диета, алкоголь, физические упражнения и интеллектуальные занятия.

Защитные факторы

Эта диета может играть определенную роль в биологическом старении, и развитие когнитивного снижения повышается исследованиями, показывающими, что диета с более высоким содержанием энергии и низким содержанием антиоксидантов является фактором риска ⁸⁸ наряду с исследованиями, показывающими, что энергия ограничение может продлить жизнь, ^{79 , 89} уменьшить окислительное повреждение, ⁹⁰ или улучшить / защитить от когнитивного спада. ^{79 , 89 , 91} Повышенное потребление рыбы и морепродуктов, даже только один раз в месяц, может защитить и уменьшить инсульт. ⁹² Потребление антиоксидантных добавок ⁹³ может быть защитным, хотя данные о других препаратах, предназначенных для улучшения когнитивных функций, таких как гинкго билоба или пирацетам, неоднозначны. ⁹⁴ В дополнение к здоровой диете потребление алкоголя от низкого до умеренного может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и может стимулировать гиппокамп.Алкоголь, кажется, имеет U- или J-образную кривую, из-за чего трезвенники или сильно пьющие находятся в невыгодном положении, тогда как умеренно пьющие демонстрируют снижение WML, инфарктов и даже слабоумия. ^{95 , 96 , 97 , 98} Упражнения также полезны, и исследования показали улучшение исполнительной функции и даже снижение ожидаемого снижения плотности белых и серых тканей с возрастом при повышении физической формы. ^{99 , 100} Как показывают исследования, упомянутые выше, биологический возраст не всегда синхронизируется с хронологическим возрастом, особенно в отношении факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. ¹⁰¹ Более низкий сердечно-сосудистый риск может быть связан с более низким биологическим возрастом и наоборот. Еще один фактор, который следует учитывать в отношении снижения когнитивных функций, — это влияние интеллекта и факторов окружающей среды, таких как образование и род занятий, которые вносят вклад в когнитивный резерв, который защищает от снижения, несмотря на невропатологию ^{22 , 102 , 103 , 104} , хотя есть не является полной поддержкой этой теории. ¹⁰⁵

Заключение

То, что мозг изменяется с увеличением хронологического возраста, очевидно, однако менее ясны скорость изменений, биологический возраст мозга и вовлеченные процессы.Изменения мозга, которые могут повлиять на познание и поведение, происходят на уровнях молекулярного старения, межклеточного и внутриклеточного старения, старения тканей и изменения органов. Есть много областей исследований, которые исследуются, чтобы выяснить механизмы старения и попытаться облегчить возрастные расстройства, особенно деменции, которые имеют наибольшее влияние на население. Что касается личного старения мозга, исследования показывают, что здоровый образ жизни, снижающий риск сердечно-сосудистых заболеваний, также принесет пользу мозгу.Медицинская помощь в этой области может даже предложить ограниченную защиту с точки зрения снижения когнитивных функций, но это необходимо показать для гипотензивных, антиагрегантных и антихолестериновых средств. Также важно принять к сведению ограничения в исследованиях старения мозга. Многие исследования носят кросс-секционный характер, в них участвует небольшое количество участников с широким диапазоном хронологического возраста, отсутствует контроль факторов риска или защитных факторов, не учитывается образование, которое может улучшить результаты когнитивных тестов, и, наконец, отсутствует оценка в отношении депрессии. это также может повлиять на производительность.Следует помнить, что в мозгу пожилых людей могут проявляться когортные эффекты, связанные с более широкими воздействиями окружающей среды, например, недостатком высококалорийной пищи во время взросления. ² Также чрезвычайно сложно выделить и измерить отдельные когнитивные процессы, чтобы полностью понять любые изменения. ¹⁰⁶

В будущих исследованиях необходимо полностью учитывать эти факторы, и были предложены «перекрестные последовательные» — комбинация перекрестных и продольных исследований. ³ Очевидно, что наше понимание стареющего мозга продолжает расти, но по-прежнему требует значительных исследований, что особенно важно, учитывая количество пожилых людей в обществе и их потенциальные уровни когнитивных нарушений. Там, где это уместно, рандомизированные контролируемые испытания терапевтических мер могут в будущем привести к более глубокому пониманию этого вопроса.

Сокращения

AD — болезнь Альцгеймера

WML — поражение белого вещества

VaD — сосудистая деменция

Footnotes

Финансирование: отсутствует.

Конфликты интересов: отсутствуют.

Ссылки

1. Свеннерхольм Л., Бострем К., Юнгбьер Б. Изменения веса и состава основных мембранных компонентов человеческого мозга в течение взрослой жизни шведов. Acta Neuropathol 199794345–352. [PubMed] [Google Scholar] 2. Scahill R, Frost C, Jenkins R. et al Продольное исследование изменений объема мозга при нормальном старении с использованием серийной зарегистрированной магнитно-резонансной томографии. Arch Neurol 200360989–994. [PubMed] [Google Scholar]

3.Раз Н. Старение мозга: структурные изменения и их значение для когнитивного старения. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004115–134.

5. Колб Б., Уишоу И. Пластичность и поведение мозга. Анну Рев Психол 19984943–64. [PubMed] [Google Scholar] 6. Троллор Дж., Валенсуэла М. Старение мозга в новом тысячелетии. Austr N Z J Psychiatry 200135788–805. [PubMed] [Google Scholar] 7. Мерфи Д., ДеКарли С., Макинтош А. и др. Половые различия в морфометрии и метаболизме человеческого мозга: исследование влияния старения на количественную магнитно-резонансную томографию и позитронно-эмиссионную томографию in vivo.Arch Gen Psychiatry, 199653585–594. [PubMed] [Google Scholar] 9. Левин Б., Кабеза Р., Макинтош А. и др. Функциональная реорганизация памяти после черепно-мозговой травмы: исследование с позитронно-эмиссионной томографией H ₂ ¹⁵ O. J Neurol Neurosurg Psychiatry 200273173–181. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 10. Bartzokis G, Cummings J, Sultzer D. et al Структурная целостность белого вещества у здоровых пожилых людей и пациентов с болезнью Альцгеймера.Arch Neurol 200360393–398. [PubMed] [Google Scholar] 11. Tullberg M, Fletcher E, DeCarli C. et al Поражения белого вещества нарушают функцию лобной доли независимо от их местоположения. Неврология 200463246–253. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 12. Head D, Buckner R, Shimony J. et al Дифференциальная уязвимость переднего белого вещества при недемментированном старении с минимальным ускорением при деменции типа Альцгеймера: данные визуализации тензора диффузии. Cereb Cortex 200414410–423.[PubMed] [Google Scholar] 13. Artero S, Tiemeier H, Prins N. et al Нейроанатомическая локализация и клинические корреляты поражений белого вещества у пожилых людей. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004751304–1308. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 14. Комптон Дж, Ван Амельсорт Т., Мерфи Д. ЗГТ и ее влияние на нормальное старение мозга и деменцию. Br J Clin Pharmacol 200152647–653. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

15. Хульч Д., Макдональд С. Внутрииндивидуальная изменчивость результатов как теоретическое окно в когнитивное старение.В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 200465–88.

16. Галлахер М., Рапп П. Использование животных моделей для изучения влияния старения на познание. Анну Рев Психол 199748339–370. [PubMed] [Google Scholar] 17. Ганнинг-Диксон Ф., Раз Н. Нейроанатомические корреляты выбранных управляющих функций у людей среднего и пожилого возраста: проспективное МРТ-исследование. Neuropsychologia 2003411929–1941. [PubMed] [Google Scholar]

18. Паркин А.Память и амнезия. Oxford: Blackwall, 1997

19. Ребер С. Словарь психологии. Лондон: Penguin, 1995

20. Нюберг Л., Бекман Л. Когнитивное старение: взгляд на изображения мозга. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004 г. 135–160.

21. Кабеза Р. Комментарий: границы нейробиологии когнитивного старения: подходы к когнитивной нейробиологии старения. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред.Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004179–198.

22. Lustig C, Buckner R. Сохраненные нейронные корреляты прайминга в пожилом возрасте и деменции. Нейрон 200442865–875. [PubMed] [Google Scholar] 23. Cabeza R, Daselaar S, Dolcos F. et al Не зависящие от задачи и специфические для задачи возрастные эффекты на активность мозга во время рабочей памяти, зрительного внимания и эпизодического поиска. Кора головного мозга 200414364–375. [PubMed] [Google Scholar] 24. Кабеза Р. Когнитивная нейробиология старения: вклад функциональной нейровизуализации.Scand J Psychol 200142277–286. [PubMed] [Google Scholar] 25. Розен А., Прулл М., О’Хара Р. и др. Различные эффекты старения на вклад лобных долей в память. Нейроотчет 2002132425–2428. [PubMed] [Google Scholar] 26. Фридман Д. Познание и старение: высокоселективный обзор данных о потенциале событий (ERP). J Clin Exp Neuropsychol 200325702–720. [PubMed] [Google Scholar] 27. Мукерджи Дж., Кристиан Б., Дуниган К. и др. Визуализация мозга ¹⁸ F-Fallypride у нормальных добровольцев: анализ крови, распределение, повторные тесты и предварительная оценка чувствительности к эффектам старения на дофамин D-2 / Рецепторы D-3.Синапс 200246170–188. [PubMed] [Google Scholar] 28. Маттсон М., Модсли С., Мартин Б. BDNF и 5-HT: динамичный дуэт в возрастной пластичности нейронов и нейродегенеративных расстройствах. Trends Neurosci 200427589–594. [PubMed] [Google Scholar] 29. Волчегорский И., Шемяков С., Турыгин В. и др. Возрастная динамика активности моноаминоксидазы и уровней продуктов перекисного окисления липидов в головном мозге человека. Neurosci Behav Physiol 200434303–305. [PubMed] [Google Scholar] 30. Тоеску Э., Верхратский А, Лэндфилд П.Ca ²⁺ регуляция и экспрессия генов при нормальном старении мозга. Trends Neurosci 200427614–620. [PubMed] [Google Scholar] 31. Мелов С. Моделирование функции митохондрий в стареющих нейронах. Trends Neurosci 200427601–606. [PubMed] [Google Scholar] 32. Крейг М., Каттер В., Викхэм Х. и др. Влияние длительной терапии эстрогенами на дофаминергическую реакцию у женщин в постменопаузе — предварительное исследование. Психонейроэндокринология 20042^{–1316. [PubMed] [Google Scholar]}

33. Херлитц А., Йонкер Дж.Гормональные эффекты на познание у взрослых. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004 253–278.

34. Тан З., Сешадри С., Байзер А. и др. Минеральная плотность костей и риск болезни Альцгеймера. Arch Neurol 200562107–111. [PubMed] [Google Scholar] 35. Ng C, Panay N. Обновление заместительной гормональной терапии. Гериатрическая медицина 20043427–34. [Google Scholar] 36. Sytze van Dam P, Aleman A. Инсулиноподобный фактор роста-I, познание и старение мозга.Eur J Pharmacol 200449087–95. [PubMed] [Google Scholar] 37. Ibáñez V, Pietrini P, Furey M. et al После коррекции атрофии мозга у здоровых мужчин с нормальным давлением метаболизм глюкозы в мозге не снижается. Brain Res Bull 200463147–154. [PubMed] [Google Scholar] 38. Элиас М., Салливан Л., Агостино Р. и др. Профиль риска инсульта Фрамингем и снижение когнитивных функций. Инсульт 200435404–409. [PubMed] [Google Scholar] 39. Lobo A, Launer L, Fratiglioni L, для неврологических заболеваний в группе исследования пожилых людей и др. Распространенность деменции и основных подтипов в Европе: совместное исследование популяционных когорт.Неврология 200054S4 – S5. [PubMed] [Google Scholar] 40. Этвуд Л., Вольф П., Херд-Коста Н. и др. Генетические вариации в объеме гиперинтенсивности белого вещества в исследовании Фрамингема. Инсульт 2004351609–1613. [PubMed] [Google Scholar] 41. Петков С., Ву С., Эберлинг Дж. и др. Корреляторы функции памяти у пожилых людей, проживающих в сообществах: важность гиперинтенсивности белого вещества. J Int Neuropsychol Soc 200410371–381. [PubMed] [Google Scholar] 42. Куо Х., Липсиц Л. Изменения белого вещества головного мозга и гериатрические синдромы: есть ли связь? Дж. Геронтол 200459A818–826.[PubMed] [Google Scholar] 43. Marstrand J, Garde E, Rostrup E. et al Церебральная перфузия и цереброваскулярная реактивность снижаются при гиперинтенсивности белого вещества. Инсульт 200233972–976. [PubMed] [Google Scholar] 44. Moody D, Thore C, Anstrom J. et al Количественная оценка афферентных сосудов показывает снижение плотности сосудов головного мозга у субъектов с лейкоареозом. Радиология 2004233883–890. [PubMed] [Google Scholar] 45. Mezzapesa D, Rocca M, Pagini E. et al Доказательства незначительных патологических изменений серого вещества у здоровых людей с неспецифической гиперинтенсивностью белого вещества.Arch Neurol 2003601109–1112. [PubMed] [Google Scholar] 46. Кёвари Э., Голд Г., Херрманн Ф. и др. Корковые микроинфаркты и демиелинизация значительно влияют на познавательные способности при старении мозга. Инсульт 200435410–414. [PubMed] [Google Scholar] 47. Goldstein I, Bartzokis G, Guthrie D. et al Амбулаторное кровяное давление и атрофия головного мозга у здоровых пожилых людей. Неврология 200259713–719. [PubMed] [Google Scholar] 48. Taki Y, Goto R, Evans A. et al Морфометрия человеческого мозга на основе вокселей с возрастом и цереброваскулярными факторами риска.Neurobiol Aging 2004: 25455–463. [PubMed] [Google Scholar] 49. Финч С. Нейроны, глия и пластичность при нормальном старении мозга. Нейробиол старения 200324S123 – S127. [PubMed] [Google Scholar] 50. Кемперманн Г., Вискотт Л., Гейдж Ф. Функциональное значение взрослого нейрогенеза. Curr Opin Neurobiol 200414186–191. [PubMed] [Google Scholar] 51. Ли Д., Сонг Х., Коламарино С. и др. Нейрогенез во взрослом мозге: новые стратегии при заболеваниях центральной нервной системы. Анну Рев Pharmacol Toxicol 200444399–421.[PubMed] [Google Scholar] 52. Загадка Д., Зоннтаг В., Лихтенвалнер Р. Пластичность микрососудов при старении. Aging Res Rev 20032149–168. [PubMed] [Google Scholar] 53. De Leeuw F, Barkhof F, Scheltens P. Болезнь Альцгеймера — один клинический синдром, два радиологических выражения: исследование артериального давления. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004751270–1274. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 54. Schneider J, Wilson R, Cochran E. et al Связь церебральных инфарктов с деменцией и когнитивной функцией у пожилых людей.Неврология 200311082–1088. [PubMed] [Google Scholar] 56. Fratiglioni L, Launer L, Anderson K, Neurologic Diseases in the Elderly Research Group et al Заболеваемость деменцией и основными подтипами в Европе: совместное исследование популяционных когорт. Неврология 200054S10 – S15. [PubMed] [Google Scholar] 57. Голд Г. Переоценка роли сосудистых изменений в дифференциальной диагностике болезни Альцгеймера и сосудистой деменции. Eur Neurol 199840121–129. [PubMed] [Google Scholar] 58.Торре Дж. Болезнь Альцгеймера как нозологическое свидетельство сосудистого расстройства. Инсульт 2002331152–1162. [PubMed] [Google Scholar] 59. Blauw G, Bollen E, Buchem M. et al Деменция в пожилом возрасте: клиническая конечная точка атеросклеротического заболевания. Eur Heart J 2001 (приложение 3) N16 – N19. [PubMed] 60. Баркер В., Луис С., Кашуба А. и др. Относительные частоты болезни Альцгеймера, тельца Леви, сосудистой и лобно-височной деменции и склероза гиппокампа в мозговом банке штата Флорида. Alzheimer Dis Assoc Disord 200216203–212.[PubMed] [Google Scholar] 61. Спаркс Д., Шефф С., Лю Х. и др. Повышенная частота нейрофибриллярных клубков (NFT) у недементных людей с гипертонией. J Neurol Sci 1995131162–169. [PubMed] [Google Scholar] 62. Джеллингер К. Болезнь Альцгеймера и цереброваскулярная патология: обновленная информация. J Neural Trans 2002109813–836. [PubMed] [Google Scholar] 63. Бретелер М. Поражение сосудов при снижении когнитивных функций и деменции. Ann New York Acad Sci 2000^{7–465. [PubMed] [Google Scholar] 64.Эллис Р., Олихни Дж., Тал Л. и др. Церебральная амилоидная ангиопатия в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера: опыт CERAD, часть XV. Неврология 1996461592–1596. [PubMed] [Google Scholar] 65. Джеллингер К., Миттер-Ферстль Э. Влияние цереброваскулярных поражений при болезни Альцгеймера. J Neurol 20032501050–1055. [PubMed] [Google Scholar] 66. Lee J, Olichney J, Hansen L. et al Небольшие сопутствующие сосудистые поражения не влияют на скорость снижения когнитивных функций у пациентов с болезнью Альцгеймера.Arch Neurol 2000571474–1479. [PubMed] [Google Scholar] 68. Rigaud S, Seux M, Staessen J. et al Церебральные осложнения гипертонии. Дж. Хум Гипертенс 200014605–616. [PubMed] [Google Scholar] 69. Шмидт Р., Шмидт Х., Фазекас Ф. Факторы риска сосудов при деменции. J Neurol 200024781–87. [PubMed] [Google Scholar] 70. Xuereb J, Brayne C, Dufouil C. и др. Невропатологические находки в очень старом возрасте. Энн Нью-Йоркская академия наук 20001–496. [PubMed] [Google Scholar] 71. Вен В, Сачдев П.Топография гиперинтенсивности белого вещества на МРТ головного мозга у здоровых людей в возрасте от 60 до 64 лет. NeuroImage 200322144–154. [PubMed] [Google Scholar] 72. Сильвер М., Ньюэлл К., Брэди С. и др. Различие между нейродегенеративными заболеваниями и старением без болезней: корреляция нейропсихологических оценок и невропатологических исследований у долгожителей. Psychosom Med 200264493–501. [PubMed] [Google Scholar] 73. Перлз Т. Долгожители, избегающие слабоумия. Trends Neurosci 200427633–636.[PubMed] [Google Scholar] 74. Хоф П., Моррисон Дж. Старение мозга: морфомолекулярное старение корковых цепей. Trends Neurosci 200427607–613. [PubMed] [Google Scholar] 75. Арнеиз Э., Алмквист О., Ивник Р. и др. Легкие когнитивные нарушения: межнациональное сравнение. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2003751275–1280. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 76. Грундман М., Петерсен Р., Феррис С. для совместного исследования болезни Альцгеймера и др. В клинических испытаниях легкие когнитивные нарушения можно отличить от болезни Альцгеймера и нормального старения.Arch Neurol 20046159–66. [PubMed] [Google Scholar] 77. Пфеффербаум А., Салливан Э., Кармелли Д. Морфологические изменения в структурах мозга по-разному зависят от связанных со временем влияний окружающей среды, несмотря на сильную генетическую стабильность. Neurobiol Aging 2004 25 175–183. [PubMed] [Google Scholar] 78. Тетер Б., Финч С. Наследие Калибана и генетика старения нейронов. Trends Neurosci 200427627–633. [PubMed] [Google Scholar] 79. Маттсон М., Чан С., Дуан В. Модификация старения мозга и нейродегенеративных расстройств генами, диетой и поведением.Physiol Rev 200282637–672. [PubMed] [Google Scholar] 80. Шеперд Дж., Блау Г., Мерфи М. от имени исследовательской группы ПРОСПЕР и др. Правастатин у пожилых людей с риском сосудистых заболеваний (ПРОСПЕР): рандомизированное контролируемое исследование. Ланцет 20021–8. [PubMed] 81. Budge M, Johnston C, Hogervorst E. et al. Общий гомоцистеин в плазме и когнитивные способности у добровольцев пожилого возраста. Ann New York Acad Sci 20007–410. [PubMed] [Google Scholar] 82. Joosten E. Гомоцистеин, сосудистая деменция и болезнь Альцгеймера.Клиническая химическая лабораторная медицина 200139717–720. [PubMed] [Google Scholar]}

83. Састре А., Гримли Эван Дж. Влияние лечения сахарного диабета II типа на развитие когнитивных нарушений и деменции. Кокрановская библиотека. , выпуск 2. Oxford: Update Software, 2003

84. Fontbonne A, Berr C, Ducimetiere P. и др. Изменения когнитивных способностей в течение 4-летнего периода неблагоприятно сказываются у пожилых пациентов с диабетом: результаты эпидемиологии сосудистого старения изучение.Уход за диабетом 200124366–370. [PubMed] [Google Scholar] 85. Брюс Д., Кейси Дж., Грейндж В. и др. Когнитивные нарушения, физическая инвалидность и депрессивные симптомы у пожилых пациентов с диабетом: когнитивные способности Фримантла в исследовании диабета. Клиническая практика по лечению диабета 20036159–67. [PubMed] [Google Scholar] 86. Prins N, Den Heijer T, Hofman A. et al. Гомокстеин и когнитивные функции у пожилых людей. Неврология 20025^{–1380. [PubMed] [Google Scholar] 87. Кадо Д., Карламангла А., Хуанг М. и др. Гомоцистеин по сравнению с витаминами фолиевой кислоты, B6 и B12 в качестве предикторов когнитивной функции и снижения у высокофункциональных взрослых пожилых людей: исследования успешного старения MacArthur.Am J Med 2005118161–167. [PubMed] [Google Scholar] 88. Оцука М., Ямагути К., Уэки А. Сходства и различия между болезнью Альцгеймера и сосудистой деменцией с точки зрения питания. Ann New York Acad Sci 2002977155–161. [PubMed] [Google Scholar] 89. Маттсон М. Защитит ли ограничение калорийности и фолиевая кислота от БА и БП? Неврология 200360690–695. [PubMed] [Google Scholar] 91. Бодлс А., Баргер С. Цитокины и стареющий мозг — то, чего мы не знаем, может нам помочь. Trends Neurosci 200427621–626.[PubMed] [Google Scholar] 92. He K, Song Y, Daviglus M. et al Потребление рыбы и частота инсультов. Метаанализ когортных исследований. Инсульт 2004351538–1542. [PubMed] [Google Scholar] 93. Занди П., Энтони Дж., Хачатурян А. для исследовательской группы округа Кэш и др. Снижение риска болезни Альцгеймера у пользователей антиоксидантных витаминных добавок. Arch Neurol 20046182–88. [PubMed] [Google Scholar] 94. МакДэниел М., Майер С., Эйнштейн Г. «Нутриенты, специфичные для мозга»: лекарство от памяти? Питание 200319957–965.[PubMed] [Google Scholar] 95. Heijer T, Vermeer S, Dijk E. et al Потребление алкоголя в связи с результатами магнитно-резонансного изображения мозга у пожилых людей без деменции. Am J Clin Nutr 200480992–997. [PubMed] [Google Scholar] 96. Мукамал К., Куллер Л., Фицпатрик А. и др. Проспективное исследование потребления алкоголя и риска деменции у пожилых людей. JAMA 200328–1413. [PubMed] [Google Scholar] 97. Ruitenberg A, Swieten J, Witteman J. et al Потребление алкоголя и риск деменции: исследование в Роттердаме.Ланцет 2002359281–286. [PubMed] [Google Scholar] 98. Larrieu S, Letenneur L, Helmer C. et al Факторы питания и риск развития деменции в продольной когорте PAQUID. J Nutr Health Aging 20048150–154. [PubMed] [Google Scholar] 99. Крамер А., Хан С., Коэн Н. и др. Старение, фитнес и нейрокогнитивная функция. Природа 1999400418–419. [PubMed] [Google Scholar] 100. Колкомб С., Эриксон К., Раз Н. и др. Аэробная подготовка снижает потерю мозговой ткани у стареющих людей.J Gerontol 200358A176–180. [PubMed] [Google Scholar] 101. Piguet O, Grayson D, Broe A. et al Нормальное старение и исполнительные функции у «старых-старых» жителей сообщества плохая работоспособность не является неизбежным результатом. Int Psychogeriatr 200214139–159. [PubMed] [Google Scholar] 102. Шенкин С., Бастин М., МакГилливрей Т. и др. Детство и текущая когнитивная функция у здоровых 80-летних: исследование DT-MRI. NeuroReport 200314345–349. [PubMed] [Google Scholar] 103. Персонал Р., Мюррей А., Дорогой И. и др. Что обеспечивает мозговой резерв? Мозг 20041271191–1199. [PubMed] [Google Scholar] 104. Грин С., Кей Дж., Болл М. Исследование старения мозга в Орегоне: невропатология, сопровождающая здоровое старение у самых пожилых людей. Неврология 200054105–121. [PubMed] [Google Scholar] 105. Rabbitt P, Chetwynd A, McInnes L. Разве умный мозг стареет медленнее? Дальнейшее исследование результата монахини. Br J Psychol 20039463–71. [PubMed] [Google Scholar]}

106. Герцог К. Подтверждают ли продольные данные теории когнитивного старения, полученные на основе перекрестных данных? В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред.Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 200441–64.

Старение и мозг

Postgrad Med J. 2006 Feb; 82 (964): 84–88.

Для корреспонденции: Рут Питерс
Уход за пожилыми, медицинский факультет Имперского колледжа, кампус Хаммерсмит, Du Cane Road, London W12 0NN, UK; [email protected]

Поступило 28 апреля 2005 г .; Принято 20 мая 2005 г.

Copyright © 2006 The Fellowship of Postgraduate Medicine. Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Старение вызывает изменения размера мозга, сосудистой сети и когнитивных функций. С возрастом мозг сокращается, и изменения происходят на всех уровнях, от молекул до морфологии. Частота инсульта, поражения белого вещества и деменции также увеличивается с возрастом, как и уровень ухудшения памяти, а также изменения в уровнях нейротрансмиттеров и гормонов. Защитные факторы, снижающие риск сердечно-сосудистых заболеваний, а именно регулярные упражнения, здоровое питание и потребление алкоголя от низкого до умеренного, по-видимому, помогают стареющему мозгу, так же как и увеличение когнитивных усилий в виде образования или профессиональных достижений.Здоровый образ жизни как физически, так и морально может быть лучшей защитой от изменений стареющего мозга. Также могут быть важны дополнительные меры по предотвращению сердечно-сосудистых заболеваний.

Ключевые слова: старение, мозг, познание

Влияние старения на мозг и познание широко распространено и имеет несколько этиологий. Старение оказывает влияние на молекулы, клетки, сосудистую сеть, общую морфологию и познавательные способности. С возрастом объем нашего мозга уменьшается, особенно во фронтальной коре.По мере того как наша сосудистая сеть стареет и повышается кровяное давление, увеличивается вероятность инсульта и ишемии, а в нашем белом веществе развиваются поражения. Снижение памяти также происходит с возрастом, и активация мозга становится более двусторонней для задач памяти. Это может быть попытка компенсировать и привлечь дополнительные сети или потому, что определенные области больше не являются легкодоступными. Генетика, нейротрансмиттеры, гормоны и опыт играют определенную роль в старении мозга. Но это не все отрицательно, более высокий уровень образования или профессиональной подготовки может выступать в качестве защитного фактора.Также защитными являются здоровое питание, потребление алкоголя от низкого до умеренного и регулярные физические упражнения. Биологическое старение не связано абсолютно с хронологическим старением, и может быть возможно замедлить биологическое старение и даже снизить вероятность возникновения возрастных заболеваний, таких как деменция.

Физические изменения

Широко установлено, что объем мозга и / или его вес уменьшается с возрастом примерно на 5% за десятилетие после достижения возраста 40 лет ¹ , при этом фактическая скорость снижения, возможно, увеличивается с возрастом особенно старше 70 лет. ² То, как это происходит, менее ясно. Часто сообщается, что сокращение серого вещества является результатом гибели нейрональных клеток ^{3 , 4 , 5} , но не совсем ясно, является ли это единственной причиной или даже первичным открытием. ⁶ Было высказано предположение, что уменьшение объема нейронов, а не их количества способствует изменениям в стареющем мозге и что это может быть связано с сексом с различными областями, наиболее затронутыми у мужчин и женщин. ⁷ Кроме того, могут быть изменения дентритных дуг, шипов и синапсов. Может происходить разрастание дендритов, таким образом поддерживая аналогичное количество синапсов ⁵ и компенсируя гибель любой клетки. ⁴ Напротив, также было описано уменьшение дендритных синапсов или потеря синаптической пластичности. ⁸ Функциональные организационные изменения могут происходить и компенсироваться таким же образом, как и у пациентов после выздоровления после черепно-мозговой травмы средней степени тяжести. ⁹ Однако исследования в последней области страдают небольшим числом случаев. Также необходимо учитывать роль белого вещества в старении мозга. ³ Белое вещество может уменьшаться с возрастом, миелиновая оболочка ухудшается примерно после 40 лет даже при нормальном старении, и было высказано предположение, что поздние миелинизирующие области лобных долей больше всего страдают от поражений белого вещества (WML) ^{10 , 11 , 12} ), хотя не все исследования подтверждают эту точку зрения. ¹³ Лейкоариоз / WML увеличивается с возрастом и может указывать на субклиническую ишемию. Подробнее о них будет сказано ниже.

Изменения головного мозга не происходят в одинаковой степени во всех областях мозга. ⁶ То, что эти изменения мозга неоднородны, подтверждается продольным исследованием с использованием двух снимков МРТ, разделенных примерно одним или двумя годами, ² и обзором поперечных исследований. Последний включал только те исследования, которые сравнивали более молодые (в возрасте менее 30 лет) и старшие (старше 60 лет) группы для сравнения более широких возрастных диапазонов и в отличие от большей части других работ в этой области.Обзор посмотрел на объем и обнаружил, что префронтальная кора была затронута больше всего. Стриатум занял второе место в анализе, включающем более семи исследований. Височная доля, червь мозжечка, полушария мозжечка и гиппокамп также уменьшили объем (от 8 до 18 исследований), и префронтальное белое вещество также показало уменьшение (пять исследований). Меньше всего пострадала затылочная кора (пять исследований). ³ Выводы о том, что префронтальная кора наиболее поражена, а затылочная — наименее, хорошо согласуется с когнитивными изменениями, наблюдаемыми при старении, хотя некоторые исследования также предполагают, что старение оказывает наибольшее влияние на гиппокамп. ^{4 , 8} Мужчины и женщины могут также отличаться по лобной и височной долям, пораженным больше всего у мужчин, по сравнению с гиппокампом и теменными долями у женщин. ^{7 , 14} Наконец, скорость уменьшения объема мозга может увеличиваться с возрастом, особенно после 70, хотя изученные числа очень малы. ² Из-за индивидуальных различий, наблюдаемых в развитии мозга и старении ¹⁵ картирование структуры для функций и изменений из-за старения является сложной задачей, ¹⁶ однако есть исследования, которые показывают связь между объемом и нейропсихологической функцией.Исследование объема коры и объема гиперинтенсивности белого вещества у 140 человек в возрасте от 50 до 81 года, прошедших предварительный скрининг на деменцию и депрессию, обнаружило связь между возрастом, уменьшением объема префронтальной коры, увеличением подкорковых поражений белого вещества и увеличением в персеверативном поведении (снижение исполнительной функции). ¹⁷

Когнитивные изменения

Наиболее часто наблюдаемые когнитивные изменения, связанные со старением, связаны с изменением памяти. Функцию памяти можно условно разделить на четыре части: эпизодическая память, семантическая память, процедурная память и рабочая память. ¹⁸ Первые два из них наиболее важны с точки зрения старения. Эпизодическая память определяется как «форма памяти, в которой информация хранится с« ментальными метками »о том, где, когда и как информация была получена». ¹⁹ Примером эпизодической памяти может быть воспоминание о вашем первом дне в школе, важном собрании, которое вы посетили на прошлой неделе, или уроке, на котором вы узнали, что Париж — столица Франции. Считается, что производительность эпизодической памяти снижается начиная со среднего возраста.Это особенно верно для воспоминаний при нормальном старении и в меньшей степени для распознавания. ²⁰ Это также характеристика потери памяти, наблюдаемой при болезни Альцгеймера (БА). ¹⁸

Семантическая память определяется как «память для значений», например, знание того, что Париж является столицей Франции, что 10 миллиметров составляют сантиметр или что Моцарт создал Magic Flute . ¹⁹ Семантическая память постепенно увеличивается от среднего возраста к молодому пожилому, но затем снижается у очень пожилых людей. ²⁰ Пока не ясно, почему происходят эти изменения, и была выдвинута гипотеза, что у очень пожилых людей меньше ресурсов, на которые можно опираться, и что на их производительность может влиять более медленное время реакции, более низкий уровень внимания, более низкая скорость обработки, нарушение сенсорных и / или перцептивных функций или потенциально меньшая способность использовать стратегии. ^{20 , 21 , 22 , 23}

Были проведены исследования по изучению различных типов памяти при старении с использованием нейропсихологического тестирования и нейровизуализации.Однако следует отметить, что иногда методологически сложно разделить некоторые из этих функций, например, кодирование эпизодической памяти и извлечение семантической памяти. ²⁴ Несмотря на это, исследования начинают изучать выполнение задач на память при старении и с помощью нейровизуализации. Обзорная статья, посвященная этой области, подчеркнула изменения в региональной активации мозга. ²⁴ Мозг старшего возраста, как правило, демонстрирует более симметричную активацию, либо потому, что он имеет повышенную активацию в полушарии, которое менее активировано, чем у молодых людей, либо потому, что они демонстрируют пониженную активацию в областях, наиболее активированных у молодых людей.Это было показано для зрительного восприятия и в задачах памяти. ²⁴ Наблюдаемые изменения активации в левой и правой префронтальной коре соответствуют изменениям в работе памяти, особенно эпизодической памяти, поскольку считается, что она основана на этой области. ²⁴ Было также высказано предположение, что фактический уровень активации мозга, показанный на нейровизуализации, может быть напрямую связан с уровнями работы памяти. ²⁵ Обзор исследований с использованием электроэнцефалограмм для изучения связанных с событием потенциалов в ответ на стимулы также вносит некоторую поддержку в пользу повышения симметрии активации мозга с возрастом. ²⁶

Повышенная симметричная полушарная активация — надежное открытие и упоминается как HAROLD или уменьшение полушарной асимметрии у пожилых людей. Неясно, является ли это изменение ослаблением реакции, наблюдаемой у более молодых субъектов, неспособностью задействовать определенные области или попыткой компенсировать процесс старения. ^{21 , 23 , 25} Это изменение активации, происходящее в лобных долях, согласуется с изменениями в работе памяти и с возможными изменениями белого вещества, упомянутыми выше, однако другие факторы, такие как изменения уровня нейротрансмиттера или гормонов, также требуют рассмотрения.

Механизмы изменений

Нейромедиаторами, наиболее часто обсуждаемыми в связи со старением, являются дофамин и серотонин. Уровни дофамина снижаются примерно на 10% за десятилетие с раннего взросления и связаны со снижением когнитивных и двигательных функций. ^{20 , 27} Может случиться так, что дофаминергические пути между лобной корой и полосатым телом уменьшаются с возрастом, или что уровни самого дофамина снижаются, синапсы / рецепторы уменьшаются или уменьшается связывание с рецепторами. ²⁰ Уровни серотонина и нейротрофического фактора головного мозга также падают с возрастом и могут быть вовлечены в регуляцию синаптической пластичности и нейрогенеза в мозге взрослого человека ²⁸ Вещество, связанное с уровнями нейротрансмиттеров, моноаминоксидаза, увеличивается с возрастом и может высвобождать свободные радикалы в результате реакций, превышающих внутренние резервы антиоксидантов. ²⁹ Другие факторы, влияющие на старение мозга, включают дисрегуляцию кальция, ³⁰ митохондриальную дисфункцию и производство активных форм кислорода. ³¹

Еще один фактор, который следует учитывать при старении мозга и его когнитивных способностях, — это гормональное влияние. Известно, что половые гормоны могут влиять на когнитивные процессы в зрелом возрасте и что изменения половых гормонов происходят с возрастом, особенно у женщин в период менопаузы. У женщин также выше заболеваемость БА, даже если принять во внимание большую продолжительность жизни. ¹⁴ AD характеризуется ухудшением памяти, и было высказано предположение, что терапия эстрогенами может увеличивать дофаминергическую реакцию ³² и играть защитную роль при AD. ^{33 , 34} Однако следует помнить, что недавно было показано, что использование ЗГТ связано с риском развития рака. ³⁵ Уровни гормона роста также снижаются с возрастом и могут быть связаны с когнитивными функциями, хотя доказательства далеко не ясны. ³⁶

Стареющий мозг может также страдать от нарушения метаболизма глюкозы ²⁰ или пониженного поступления глюкозы или кислорода из-за снижения цереброваскулярной эффективности, хотя снижение уровня глюкозы может частично быть связано с атрофией, а не с каким-либо изменением метаболизма глюкозы. ³⁷ Изменения в сосудистой сети важны, и еще одна частая находка в головном мозге пожилого возраста, связанная с ишемией, — это поражения белого вещества и инсульт.

Сосудистые факторы и деменция

WML, инсульты и деменция увеличиваются с возрастом. ^{10 , 12 , 38 , 39} WML показывают уровни наследуемости, ⁴⁰ часто встречаются у пожилых людей, даже когда они бессимптомны, и не являются доброкачественными обнаружениями, как раньше считалось. ^{11 , 41} Для обзора см. Hsu ‐ Ko. ⁴² WML или гиперинтенсивность связаны с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний ^{13 , 42} и снижением мозгового кровотока, церебральной реактивности, ⁴³ и плотности сосудов, хотя неясно, вызывает ли WML потерю сосудов или наоборот . ⁴⁴ Они также могут быть связаны с дальнейшими изменениями тканей в сером веществе, видимыми при использовании магнитно-резонансной томографии с переносом намагниченности. ⁴⁵ WML обнаруживаются больше в лобных, чем в задних областях мозга, в соответствии с когнитивными и морфологическими данными, обсужденными выше ( ^{10 , 12} ), и был продемонстрирован тот факт, что WML связаны с плохим познанием. ^{13 , 41 , 46} Другие повреждения, связанные со старением и связанные с артериальным давлением и сосудистыми факторами, включают инсульты и заболевания мелких сосудов. Умеренное или высокое 24-часовое амбулаторное кровяное давление было связано с повышенной атрофией головного мозга, как и повышенная вариабельность систолического кровяного давления. ⁴⁷ У японцев повышенное систолическое артериальное давление было связано с потерей объема серого вещества в поперечном исследовании ⁴⁸ , а в когорте потомков из Фрамингема повышенный 10-летний риск первого инсульта был связан с ухудшением когнитивной функции. ³⁸ Авторы предполагают, что это может быть связано с цереброваскулярными повреждениями, ускоренной атрофией, аномалиями белого вещества или бессимптомными инфарктами. ³⁸ То, что сосуды головного мозга могут быть связаны с когнитивной функцией, неудивительно, потому что способность микрососудов отвечать на метаболические потребности падает с возрастом, и, более того, функциональный нейрогенез у взрослых ^{49 , 50} может быть связан с хорошим ростом капилляров. Для обзоров см. Lie et al и Riddle et al . ^{51 , 52} В дополнение к этому было установлено множество связей между деменцией, даже БА, и факторами риска сосудов. ^{53 , 54 , 55}

Растущие данные указывают на сосудистые факторы, способствующие не только когнитивным проблемам при старении, но и двум наиболее распространенным деменциям, наблюдаемым в этой популяции. Распространенность деменции увеличивается почти в геометрической прогрессии с возрастом: около 20% больных в возрасте 80 лет достигают 40% лиц в возрасте 90 лет. ³⁹

Типы деменции, наиболее часто наблюдаемые у пожилых, — это AD, на долю которой приходится около 40–70% деменций, и сосудистая деменция (VaD) 15–30%. ^{39 , 56} В последние годы казалось все более вероятным, что есть совпадение между этими двумя деменциями ⁵⁷ , и были призывы реклассифицировать AD как сосудистое расстройство ⁵⁸ или чтобы деменция стала многофакторное расстройство ⁵⁹ Посмертное исследование показало, что 77% случаев VaD показали патологию AD ⁶⁰ и высокое кровяное давление было связано с усилением нейрофибриллярных клубков, характерных для AD. ⁶¹ Множественные типы сосудистой патологии были связаны с БА, включая микрососудистую дегенерацию, нарушения гематоэнцефалического барьера, WML, микроинфарктные и церебральные кровоизлияния. ⁶² Было высказано предположение, что факторы крупных сосудов, например атеросклероз, увеличивают риск AD ⁶³ и могут играть роль в отложении амилоида сосудов головного мозга. ⁶⁴ Пациенты с БА показывают значительно более высокие уровни цереброваскулярной патологии по сравнению с контрольной группой при патологоанатомическом исследовании ⁶⁵ , хотя это не коррелирует с серьезностью когнитивного снижения.Аналогичное открытие, что небольшие инфаркты при БА не влияют на скорость снижения когнитивных функций, ⁶⁶ предполагает, что сосудистые факторы могут демаскировать или усилить лежащую в основе патологию БА, ^{62 , 67} или сократить доклиническую фазу БА, по крайней мере, в западных популяциях. ⁶⁸ В качестве альтернативы могут действовать одновременно несколько факторов риска. ^{69 , 70} Характерные нейрофибриллярные клубки и бляшки, обнаруживаемые при БА, также в некоторой степени очевидны в большинстве пожилых людей при патологоанатомическом исследовании, даже при отсутствии симптомов, как и поражения белого вещества. ⁷¹

Проблема нормального старения является сложной, потому что есть исследования, которые показывают когнитивно-неповрежденные взрослые в возрасте 100, ^{72 , 73} , но при этом высокий процент страдает деменцией и находится на грани между легким когнитивным нарушением и нормальным состоянием. память меняет ⁷⁴ еще немного размыто. ^{75 , 76} Нет никаких сомнений в том, что изменения сосудистой сети мозга, WML и внутри- и внеклеточные изменения, вероятно, начнутся в среднем возрасте. ⁷¹ Существует множество факторов, влияющих на стареющий мозг, генетические, биологические и экологические факторы, все из которых вносят вклад в физиологические и когнитивные изменения. ^{77 , 78} ; Mattson ⁷⁹ предоставил обзор.

Факторы риска, которые были выдвинуты в отношении старения и развития деменции, включают гипертонию, диабет, гипергомоцистеинемию и высокий уровень холестерина, хотя доказательства для всех, кроме гипертонии, далеко не ясны. ^{80 , 81 , 82 , 83 , 84 , 85 , 86 , 87} К защитным факторам относятся диета, алкоголь, физические упражнения и интеллектуальные занятия.

Защитные факторы

Эта диета может играть определенную роль в биологическом старении, и развитие когнитивного снижения повышается исследованиями, показывающими, что диета с более высоким содержанием энергии и низким содержанием антиоксидантов является фактором риска ⁸⁸ наряду с исследованиями, показывающими, что энергия ограничение может продлить жизнь, ^{79 , 89} уменьшить окислительное повреждение, ⁹⁰ или улучшить / защитить от когнитивного спада. ^{79 , 89 , 91} Повышенное потребление рыбы и морепродуктов, даже только один раз в месяц, может защитить и уменьшить инсульт. ⁹² Потребление антиоксидантных добавок ⁹³ может быть защитным, хотя данные о других препаратах, предназначенных для улучшения когнитивных функций, таких как гинкго билоба или пирацетам, неоднозначны. ⁹⁴ В дополнение к здоровой диете потребление алкоголя от низкого до умеренного может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и может стимулировать гиппокамп.Алкоголь, кажется, имеет U- или J-образную кривую, из-за чего трезвенники или сильно пьющие находятся в невыгодном положении, тогда как умеренно пьющие демонстрируют снижение WML, инфарктов и даже слабоумия. ^{95 , 96 , 97 , 98} Упражнения также полезны, и исследования показали улучшение исполнительной функции и даже снижение ожидаемого снижения плотности белых и серых тканей с возрастом при повышении физической формы. ^{99 , 100} Как показывают исследования, упомянутые выше, биологический возраст не всегда синхронизируется с хронологическим возрастом, особенно в отношении факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. ¹⁰¹ Более низкий сердечно-сосудистый риск может быть связан с более низким биологическим возрастом и наоборот. Еще один фактор, который следует учитывать в отношении снижения когнитивных функций, — это влияние интеллекта и факторов окружающей среды, таких как образование и род занятий, которые вносят вклад в когнитивный резерв, который защищает от снижения, несмотря на невропатологию ^{22 , 102 , 103 , 104} , хотя есть не является полной поддержкой этой теории. ¹⁰⁵

Заключение

То, что мозг изменяется с увеличением хронологического возраста, очевидно, однако менее ясны скорость изменений, биологический возраст мозга и вовлеченные процессы.Изменения мозга, которые могут повлиять на познание и поведение, происходят на уровнях молекулярного старения, межклеточного и внутриклеточного старения, старения тканей и изменения органов. Есть много областей исследований, которые исследуются, чтобы выяснить механизмы старения и попытаться облегчить возрастные расстройства, особенно деменции, которые имеют наибольшее влияние на население. Что касается личного старения мозга, исследования показывают, что здоровый образ жизни, снижающий риск сердечно-сосудистых заболеваний, также принесет пользу мозгу.Медицинская помощь в этой области может даже предложить ограниченную защиту с точки зрения снижения когнитивных функций, но это необходимо показать для гипотензивных, антиагрегантных и антихолестериновых средств. Также важно принять к сведению ограничения в исследованиях старения мозга. Многие исследования носят кросс-секционный характер, в них участвует небольшое количество участников с широким диапазоном хронологического возраста, отсутствует контроль факторов риска или защитных факторов, не учитывается образование, которое может улучшить результаты когнитивных тестов, и, наконец, отсутствует оценка в отношении депрессии. это также может повлиять на производительность.Следует помнить, что в мозгу пожилых людей могут проявляться когортные эффекты, связанные с более широкими воздействиями окружающей среды, например, недостатком высококалорийной пищи во время взросления. ² Также чрезвычайно сложно выделить и измерить отдельные когнитивные процессы, чтобы полностью понять любые изменения. ¹⁰⁶

В будущих исследованиях необходимо полностью учитывать эти факторы, и были предложены «перекрестные последовательные» — комбинация перекрестных и продольных исследований. ³ Очевидно, что наше понимание стареющего мозга продолжает расти, но по-прежнему требует значительных исследований, что особенно важно, учитывая количество пожилых людей в обществе и их потенциальные уровни когнитивных нарушений. Там, где это уместно, рандомизированные контролируемые испытания терапевтических мер могут в будущем привести к более глубокому пониманию этого вопроса.

Сокращения

AD — болезнь Альцгеймера

WML — поражение белого вещества

VaD — сосудистая деменция

Footnotes

Финансирование: отсутствует.

Конфликты интересов: отсутствуют.

Ссылки

1. Свеннерхольм Л., Бострем К., Юнгбьер Б. Изменения веса и состава основных мембранных компонентов человеческого мозга в течение взрослой жизни шведов. Acta Neuropathol 199794345–352. [PubMed] [Google Scholar] 2. Scahill R, Frost C, Jenkins R. et al Продольное исследование изменений объема мозга при нормальном старении с использованием серийной зарегистрированной магнитно-резонансной томографии. Arch Neurol 200360989–994. [PubMed] [Google Scholar]

3.Раз Н. Старение мозга: структурные изменения и их значение для когнитивного старения. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004115–134.

5. Колб Б., Уишоу И. Пластичность и поведение мозга. Анну Рев Психол 19984943–64. [PubMed] [Google Scholar] 6. Троллор Дж., Валенсуэла М. Старение мозга в новом тысячелетии. Austr N Z J Psychiatry 200135788–805. [PubMed] [Google Scholar] 7. Мерфи Д., ДеКарли С., Макинтош А. и др. Половые различия в морфометрии и метаболизме человеческого мозга: исследование влияния старения на количественную магнитно-резонансную томографию и позитронно-эмиссионную томографию in vivo.Arch Gen Psychiatry, 199653585–594. [PubMed] [Google Scholar] 9. Левин Б., Кабеза Р., Макинтош А. и др. Функциональная реорганизация памяти после черепно-мозговой травмы: исследование с позитронно-эмиссионной томографией H ₂ ¹⁵ O. J Neurol Neurosurg Psychiatry 200273173–181. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 10. Bartzokis G, Cummings J, Sultzer D. et al Структурная целостность белого вещества у здоровых пожилых людей и пациентов с болезнью Альцгеймера.Arch Neurol 200360393–398. [PubMed] [Google Scholar] 11. Tullberg M, Fletcher E, DeCarli C. et al Поражения белого вещества нарушают функцию лобной доли независимо от их местоположения. Неврология 200463246–253. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 12. Head D, Buckner R, Shimony J. et al Дифференциальная уязвимость переднего белого вещества при недемментированном старении с минимальным ускорением при деменции типа Альцгеймера: данные визуализации тензора диффузии. Cereb Cortex 200414410–423.[PubMed] [Google Scholar] 13. Artero S, Tiemeier H, Prins N. et al Нейроанатомическая локализация и клинические корреляты поражений белого вещества у пожилых людей. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004751304–1308. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 14. Комптон Дж, Ван Амельсорт Т., Мерфи Д. ЗГТ и ее влияние на нормальное старение мозга и деменцию. Br J Clin Pharmacol 200152647–653. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

15. Хульч Д., Макдональд С. Внутрииндивидуальная изменчивость результатов как теоретическое окно в когнитивное старение.В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 200465–88.

16. Галлахер М., Рапп П. Использование животных моделей для изучения влияния старения на познание. Анну Рев Психол 199748339–370. [PubMed] [Google Scholar] 17. Ганнинг-Диксон Ф., Раз Н. Нейроанатомические корреляты выбранных управляющих функций у людей среднего и пожилого возраста: проспективное МРТ-исследование. Neuropsychologia 2003411929–1941. [PubMed] [Google Scholar]

18. Паркин А.Память и амнезия. Oxford: Blackwall, 1997

19. Ребер С. Словарь психологии. Лондон: Penguin, 1995

20. Нюберг Л., Бекман Л. Когнитивное старение: взгляд на изображения мозга. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004 г. 135–160.

21. Кабеза Р. Комментарий: границы нейробиологии когнитивного старения: подходы к когнитивной нейробиологии старения. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред.Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004179–198.

22. Lustig C, Buckner R. Сохраненные нейронные корреляты прайминга в пожилом возрасте и деменции. Нейрон 200442865–875. [PubMed] [Google Scholar] 23. Cabeza R, Daselaar S, Dolcos F. et al Не зависящие от задачи и специфические для задачи возрастные эффекты на активность мозга во время рабочей памяти, зрительного внимания и эпизодического поиска. Кора головного мозга 200414364–375. [PubMed] [Google Scholar] 24. Кабеза Р. Когнитивная нейробиология старения: вклад функциональной нейровизуализации.Scand J Psychol 200142277–286. [PubMed] [Google Scholar] 25. Розен А., Прулл М., О’Хара Р. и др. Различные эффекты старения на вклад лобных долей в память. Нейроотчет 2002132425–2428. [PubMed] [Google Scholar] 26. Фридман Д. Познание и старение: высокоселективный обзор данных о потенциале событий (ERP). J Clin Exp Neuropsychol 200325702–720. [PubMed] [Google Scholar] 27. Мукерджи Дж., Кристиан Б., Дуниган К. и др. Визуализация мозга ¹⁸ F-Fallypride у нормальных добровольцев: анализ крови, распределение, повторные тесты и предварительная оценка чувствительности к эффектам старения на дофамин D-2 / Рецепторы D-3.Синапс 200246170–188. [PubMed] [Google Scholar] 28. Маттсон М., Модсли С., Мартин Б. BDNF и 5-HT: динамичный дуэт в возрастной пластичности нейронов и нейродегенеративных расстройствах. Trends Neurosci 200427589–594. [PubMed] [Google Scholar] 29. Волчегорский И., Шемяков С., Турыгин В. и др. Возрастная динамика активности моноаминоксидазы и уровней продуктов перекисного окисления липидов в головном мозге человека. Neurosci Behav Physiol 200434303–305. [PubMed] [Google Scholar] 30. Тоеску Э., Верхратский А, Лэндфилд П.Ca ²⁺ регуляция и экспрессия генов при нормальном старении мозга. Trends Neurosci 200427614–620. [PubMed] [Google Scholar] 31. Мелов С. Моделирование функции митохондрий в стареющих нейронах. Trends Neurosci 200427601–606. [PubMed] [Google Scholar] 32. Крейг М., Каттер В., Викхэм Х. и др. Влияние длительной терапии эстрогенами на дофаминергическую реакцию у женщин в постменопаузе — предварительное исследование. Психонейроэндокринология 20042^{–1316. [PubMed] [Google Scholar]}

33. Херлитц А., Йонкер Дж.Гормональные эффекты на познание у взрослых. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004 253–278.

34. Тан З., Сешадри С., Байзер А. и др. Минеральная плотность костей и риск болезни Альцгеймера. Arch Neurol 200562107–111. [PubMed] [Google Scholar] 35. Ng C, Panay N. Обновление заместительной гормональной терапии. Гериатрическая медицина 20043427–34. [Google Scholar] 36. Sytze van Dam P, Aleman A. Инсулиноподобный фактор роста-I, познание и старение мозга.Eur J Pharmacol 200449087–95. [PubMed] [Google Scholar] 37. Ibáñez V, Pietrini P, Furey M. et al После коррекции атрофии мозга у здоровых мужчин с нормальным давлением метаболизм глюкозы в мозге не снижается. Brain Res Bull 200463147–154. [PubMed] [Google Scholar] 38. Элиас М., Салливан Л., Агостино Р. и др. Профиль риска инсульта Фрамингем и снижение когнитивных функций. Инсульт 200435404–409. [PubMed] [Google Scholar] 39. Lobo A, Launer L, Fratiglioni L, для неврологических заболеваний в группе исследования пожилых людей и др. Распространенность деменции и основных подтипов в Европе: совместное исследование популяционных когорт.Неврология 200054S4 – S5. [PubMed] [Google Scholar] 40. Этвуд Л., Вольф П., Херд-Коста Н. и др. Генетические вариации в объеме гиперинтенсивности белого вещества в исследовании Фрамингема. Инсульт 2004351609–1613. [PubMed] [Google Scholar] 41. Петков С., Ву С., Эберлинг Дж. и др. Корреляторы функции памяти у пожилых людей, проживающих в сообществах: важность гиперинтенсивности белого вещества. J Int Neuropsychol Soc 200410371–381. [PubMed] [Google Scholar] 42. Куо Х., Липсиц Л. Изменения белого вещества головного мозга и гериатрические синдромы: есть ли связь? Дж. Геронтол 200459A818–826.[PubMed] [Google Scholar] 43. Marstrand J, Garde E, Rostrup E. et al Церебральная перфузия и цереброваскулярная реактивность снижаются при гиперинтенсивности белого вещества. Инсульт 200233972–976. [PubMed] [Google Scholar] 44. Moody D, Thore C, Anstrom J. et al Количественная оценка афферентных сосудов показывает снижение плотности сосудов головного мозга у субъектов с лейкоареозом. Радиология 2004233883–890. [PubMed] [Google Scholar] 45. Mezzapesa D, Rocca M, Pagini E. et al Доказательства незначительных патологических изменений серого вещества у здоровых людей с неспецифической гиперинтенсивностью белого вещества.Arch Neurol 2003601109–1112. [PubMed] [Google Scholar] 46. Кёвари Э., Голд Г., Херрманн Ф. и др. Корковые микроинфаркты и демиелинизация значительно влияют на познавательные способности при старении мозга. Инсульт 200435410–414. [PubMed] [Google Scholar] 47. Goldstein I, Bartzokis G, Guthrie D. et al Амбулаторное кровяное давление и атрофия головного мозга у здоровых пожилых людей. Неврология 200259713–719. [PubMed] [Google Scholar] 48. Taki Y, Goto R, Evans A. et al Морфометрия человеческого мозга на основе вокселей с возрастом и цереброваскулярными факторами риска.Neurobiol Aging 2004: 25455–463. [PubMed] [Google Scholar] 49. Финч С. Нейроны, глия и пластичность при нормальном старении мозга. Нейробиол старения 200324S123 – S127. [PubMed] [Google Scholar] 50. Кемперманн Г., Вискотт Л., Гейдж Ф. Функциональное значение взрослого нейрогенеза. Curr Opin Neurobiol 200414186–191. [PubMed] [Google Scholar] 51. Ли Д., Сонг Х., Коламарино С. и др. Нейрогенез во взрослом мозге: новые стратегии при заболеваниях центральной нервной системы. Анну Рев Pharmacol Toxicol 200444399–421.[PubMed] [Google Scholar] 52. Загадка Д., Зоннтаг В., Лихтенвалнер Р. Пластичность микрососудов при старении. Aging Res Rev 20032149–168. [PubMed] [Google Scholar] 53. De Leeuw F, Barkhof F, Scheltens P. Болезнь Альцгеймера — один клинический синдром, два радиологических выражения: исследование артериального давления. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004751270–1274. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 54. Schneider J, Wilson R, Cochran E. et al Связь церебральных инфарктов с деменцией и когнитивной функцией у пожилых людей.Неврология 200311082–1088. [PubMed] [Google Scholar] 56. Fratiglioni L, Launer L, Anderson K, Neurologic Diseases in the Elderly Research Group et al Заболеваемость деменцией и основными подтипами в Европе: совместное исследование популяционных когорт. Неврология 200054S10 – S15. [PubMed] [Google Scholar] 57. Голд Г. Переоценка роли сосудистых изменений в дифференциальной диагностике болезни Альцгеймера и сосудистой деменции. Eur Neurol 199840121–129. [PubMed] [Google Scholar] 58.Торре Дж. Болезнь Альцгеймера как нозологическое свидетельство сосудистого расстройства. Инсульт 2002331152–1162. [PubMed] [Google Scholar] 59. Blauw G, Bollen E, Buchem M. et al Деменция в пожилом возрасте: клиническая конечная точка атеросклеротического заболевания. Eur Heart J 2001 (приложение 3) N16 – N19. [PubMed] 60. Баркер В., Луис С., Кашуба А. и др. Относительные частоты болезни Альцгеймера, тельца Леви, сосудистой и лобно-височной деменции и склероза гиппокампа в мозговом банке штата Флорида. Alzheimer Dis Assoc Disord 200216203–212.[PubMed] [Google Scholar] 61. Спаркс Д., Шефф С., Лю Х. и др. Повышенная частота нейрофибриллярных клубков (NFT) у недементных людей с гипертонией. J Neurol Sci 1995131162–169. [PubMed] [Google Scholar] 62. Джеллингер К. Болезнь Альцгеймера и цереброваскулярная патология: обновленная информация. J Neural Trans 2002109813–836. [PubMed] [Google Scholar] 63. Бретелер М. Поражение сосудов при снижении когнитивных функций и деменции. Ann New York Acad Sci 2000^{7–465. [PubMed] [Google Scholar] 64.Эллис Р., Олихни Дж., Тал Л. и др. Церебральная амилоидная ангиопатия в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера: опыт CERAD, часть XV. Неврология 1996461592–1596. [PubMed] [Google Scholar] 65. Джеллингер К., Миттер-Ферстль Э. Влияние цереброваскулярных поражений при болезни Альцгеймера. J Neurol 20032501050–1055. [PubMed] [Google Scholar] 66. Lee J, Olichney J, Hansen L. et al Небольшие сопутствующие сосудистые поражения не влияют на скорость снижения когнитивных функций у пациентов с болезнью Альцгеймера.Arch Neurol 2000571474–1479. [PubMed] [Google Scholar] 68. Rigaud S, Seux M, Staessen J. et al Церебральные осложнения гипертонии. Дж. Хум Гипертенс 200014605–616. [PubMed] [Google Scholar] 69. Шмидт Р., Шмидт Х., Фазекас Ф. Факторы риска сосудов при деменции. J Neurol 200024781–87. [PubMed] [Google Scholar] 70. Xuereb J, Brayne C, Dufouil C. и др. Невропатологические находки в очень старом возрасте. Энн Нью-Йоркская академия наук 20001–496. [PubMed] [Google Scholar] 71. Вен В, Сачдев П.Топография гиперинтенсивности белого вещества на МРТ головного мозга у здоровых людей в возрасте от 60 до 64 лет. NeuroImage 200322144–154. [PubMed] [Google Scholar] 72. Сильвер М., Ньюэлл К., Брэди С. и др. Различие между нейродегенеративными заболеваниями и старением без болезней: корреляция нейропсихологических оценок и невропатологических исследований у долгожителей. Psychosom Med 200264493–501. [PubMed] [Google Scholar] 73. Перлз Т. Долгожители, избегающие слабоумия. Trends Neurosci 200427633–636.[PubMed] [Google Scholar] 74. Хоф П., Моррисон Дж. Старение мозга: морфомолекулярное старение корковых цепей. Trends Neurosci 200427607–613. [PubMed] [Google Scholar] 75. Арнеиз Э., Алмквист О., Ивник Р. и др. Легкие когнитивные нарушения: межнациональное сравнение. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2003751275–1280. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 76. Грундман М., Петерсен Р., Феррис С. для совместного исследования болезни Альцгеймера и др. В клинических испытаниях легкие когнитивные нарушения можно отличить от болезни Альцгеймера и нормального старения.Arch Neurol 20046159–66. [PubMed] [Google Scholar] 77. Пфеффербаум А., Салливан Э., Кармелли Д. Морфологические изменения в структурах мозга по-разному зависят от связанных со временем влияний окружающей среды, несмотря на сильную генетическую стабильность. Neurobiol Aging 2004 25 175–183. [PubMed] [Google Scholar] 78. Тетер Б., Финч С. Наследие Калибана и генетика старения нейронов. Trends Neurosci 200427627–633. [PubMed] [Google Scholar] 79. Маттсон М., Чан С., Дуан В. Модификация старения мозга и нейродегенеративных расстройств генами, диетой и поведением.Physiol Rev 200282637–672. [PubMed] [Google Scholar] 80. Шеперд Дж., Блау Г., Мерфи М. от имени исследовательской группы ПРОСПЕР и др. Правастатин у пожилых людей с риском сосудистых заболеваний (ПРОСПЕР): рандомизированное контролируемое исследование. Ланцет 20021–8. [PubMed] 81. Budge M, Johnston C, Hogervorst E. et al. Общий гомоцистеин в плазме и когнитивные способности у добровольцев пожилого возраста. Ann New York Acad Sci 20007–410. [PubMed] [Google Scholar] 82. Joosten E. Гомоцистеин, сосудистая деменция и болезнь Альцгеймера.Клиническая химическая лабораторная медицина 200139717–720. [PubMed] [Google Scholar]}

83. Састре А., Гримли Эван Дж. Влияние лечения сахарного диабета II типа на развитие когнитивных нарушений и деменции. Кокрановская библиотека. , выпуск 2. Oxford: Update Software, 2003

84. Fontbonne A, Berr C, Ducimetiere P. и др. Изменения когнитивных способностей в течение 4-летнего периода неблагоприятно сказываются у пожилых пациентов с диабетом: результаты эпидемиологии сосудистого старения изучение.Уход за диабетом 200124366–370. [PubMed] [Google Scholar] 85. Брюс Д., Кейси Дж., Грейндж В. и др. Когнитивные нарушения, физическая инвалидность и депрессивные симптомы у пожилых пациентов с диабетом: когнитивные способности Фримантла в исследовании диабета. Клиническая практика по лечению диабета 20036159–67. [PubMed] [Google Scholar] 86. Prins N, Den Heijer T, Hofman A. et al. Гомокстеин и когнитивные функции у пожилых людей. Неврология 20025^{–1380. [PubMed] [Google Scholar] 87. Кадо Д., Карламангла А., Хуанг М. и др. Гомоцистеин по сравнению с витаминами фолиевой кислоты, B6 и B12 в качестве предикторов когнитивной функции и снижения у высокофункциональных взрослых пожилых людей: исследования успешного старения MacArthur.Am J Med 2005118161–167. [PubMed] [Google Scholar] 88. Оцука М., Ямагути К., Уэки А. Сходства и различия между болезнью Альцгеймера и сосудистой деменцией с точки зрения питания. Ann New York Acad Sci 2002977155–161. [PubMed] [Google Scholar] 89. Маттсон М. Защитит ли ограничение калорийности и фолиевая кислота от БА и БП? Неврология 200360690–695. [PubMed] [Google Scholar] 91. Бодлс А., Баргер С. Цитокины и стареющий мозг — то, чего мы не знаем, может нам помочь. Trends Neurosci 200427621–626.[PubMed] [Google Scholar] 92. He K, Song Y, Daviglus M. et al Потребление рыбы и частота инсультов. Метаанализ когортных исследований. Инсульт 2004351538–1542. [PubMed] [Google Scholar] 93. Занди П., Энтони Дж., Хачатурян А. для исследовательской группы округа Кэш и др. Снижение риска болезни Альцгеймера у пользователей антиоксидантных витаминных добавок. Arch Neurol 20046182–88. [PubMed] [Google Scholar] 94. МакДэниел М., Майер С., Эйнштейн Г. «Нутриенты, специфичные для мозга»: лекарство от памяти? Питание 200319957–965.[PubMed] [Google Scholar] 95. Heijer T, Vermeer S, Dijk E. et al Потребление алкоголя в связи с результатами магнитно-резонансного изображения мозга у пожилых людей без деменции. Am J Clin Nutr 200480992–997. [PubMed] [Google Scholar] 96. Мукамал К., Куллер Л., Фицпатрик А. и др. Проспективное исследование потребления алкоголя и риска деменции у пожилых людей. JAMA 200328–1413. [PubMed] [Google Scholar] 97. Ruitenberg A, Swieten J, Witteman J. et al Потребление алкоголя и риск деменции: исследование в Роттердаме.Ланцет 2002359281–286. [PubMed] [Google Scholar] 98. Larrieu S, Letenneur L, Helmer C. et al Факторы питания и риск развития деменции в продольной когорте PAQUID. J Nutr Health Aging 20048150–154. [PubMed] [Google Scholar] 99. Крамер А., Хан С., Коэн Н. и др. Старение, фитнес и нейрокогнитивная функция. Природа 1999400418–419. [PubMed] [Google Scholar] 100. Колкомб С., Эриксон К., Раз Н. и др. Аэробная подготовка снижает потерю мозговой ткани у стареющих людей.J Gerontol 200358A176–180. [PubMed] [Google Scholar] 101. Piguet O, Grayson D, Broe A. et al Нормальное старение и исполнительные функции у «старых-старых» жителей сообщества плохая работоспособность не является неизбежным результатом. Int Psychogeriatr 200214139–159. [PubMed] [Google Scholar] 102. Шенкин С., Бастин М., МакГилливрей Т. и др. Детство и текущая когнитивная функция у здоровых 80-летних: исследование DT-MRI. NeuroReport 200314345–349. [PubMed] [Google Scholar] 103. Персонал Р., Мюррей А., Дорогой И. и др. Что обеспечивает мозговой резерв? Мозг 20041271191–1199. [PubMed] [Google Scholar] 104. Грин С., Кей Дж., Болл М. Исследование старения мозга в Орегоне: невропатология, сопровождающая здоровое старение у самых пожилых людей. Неврология 200054105–121. [PubMed] [Google Scholar] 105. Rabbitt P, Chetwynd A, McInnes L. Разве умный мозг стареет медленнее? Дальнейшее исследование результата монахини. Br J Psychol 20039463–71. [PubMed] [Google Scholar]}

106. Герцог К. Подтверждают ли продольные данные теории когнитивного старения, полученные на основе перекрестных данных? В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред.Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 200441–64.

Старение и мозг

Postgrad Med J. 2006 Feb; 82 (964): 84–88.

Для корреспонденции: Рут Питерс
Уход за пожилыми, медицинский факультет Имперского колледжа, кампус Хаммерсмит, Du Cane Road, London W12 0NN, UK; [email protected]

Поступило 28 апреля 2005 г .; Принято 20 мая 2005 г.

Copyright © 2006 The Fellowship of Postgraduate Medicine. Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Старение вызывает изменения размера мозга, сосудистой сети и когнитивных функций. С возрастом мозг сокращается, и изменения происходят на всех уровнях, от молекул до морфологии. Частота инсульта, поражения белого вещества и деменции также увеличивается с возрастом, как и уровень ухудшения памяти, а также изменения в уровнях нейротрансмиттеров и гормонов. Защитные факторы, снижающие риск сердечно-сосудистых заболеваний, а именно регулярные упражнения, здоровое питание и потребление алкоголя от низкого до умеренного, по-видимому, помогают стареющему мозгу, так же как и увеличение когнитивных усилий в виде образования или профессиональных достижений.Здоровый образ жизни как физически, так и морально может быть лучшей защитой от изменений стареющего мозга. Также могут быть важны дополнительные меры по предотвращению сердечно-сосудистых заболеваний.

Ключевые слова: старение, мозг, познание

Влияние старения на мозг и познание широко распространено и имеет несколько этиологий. Старение оказывает влияние на молекулы, клетки, сосудистую сеть, общую морфологию и познавательные способности. С возрастом объем нашего мозга уменьшается, особенно во фронтальной коре.По мере того как наша сосудистая сеть стареет и повышается кровяное давление, увеличивается вероятность инсульта и ишемии, а в нашем белом веществе развиваются поражения. Снижение памяти также происходит с возрастом, и активация мозга становится более двусторонней для задач памяти. Это может быть попытка компенсировать и привлечь дополнительные сети или потому, что определенные области больше не являются легкодоступными. Генетика, нейротрансмиттеры, гормоны и опыт играют определенную роль в старении мозга. Но это не все отрицательно, более высокий уровень образования или профессиональной подготовки может выступать в качестве защитного фактора.Также защитными являются здоровое питание, потребление алкоголя от низкого до умеренного и регулярные физические упражнения. Биологическое старение не связано абсолютно с хронологическим старением, и может быть возможно замедлить биологическое старение и даже снизить вероятность возникновения возрастных заболеваний, таких как деменция.

Физические изменения

Широко установлено, что объем мозга и / или его вес уменьшается с возрастом примерно на 5% за десятилетие после достижения возраста 40 лет ¹ , при этом фактическая скорость снижения, возможно, увеличивается с возрастом особенно старше 70 лет. ² То, как это происходит, менее ясно. Часто сообщается, что сокращение серого вещества является результатом гибели нейрональных клеток ^{3 , 4 , 5} , но не совсем ясно, является ли это единственной причиной или даже первичным открытием. ⁶ Было высказано предположение, что уменьшение объема нейронов, а не их количества способствует изменениям в стареющем мозге и что это может быть связано с сексом с различными областями, наиболее затронутыми у мужчин и женщин. ⁷ Кроме того, могут быть изменения дентритных дуг, шипов и синапсов. Может происходить разрастание дендритов, таким образом поддерживая аналогичное количество синапсов ⁵ и компенсируя гибель любой клетки. ⁴ Напротив, также было описано уменьшение дендритных синапсов или потеря синаптической пластичности. ⁸ Функциональные организационные изменения могут происходить и компенсироваться таким же образом, как и у пациентов после выздоровления после черепно-мозговой травмы средней степени тяжести. ⁹ Однако исследования в последней области страдают небольшим числом случаев. Также необходимо учитывать роль белого вещества в старении мозга. ³ Белое вещество может уменьшаться с возрастом, миелиновая оболочка ухудшается примерно после 40 лет даже при нормальном старении, и было высказано предположение, что поздние миелинизирующие области лобных долей больше всего страдают от поражений белого вещества (WML) ^{10 , 11 , 12} ), хотя не все исследования подтверждают эту точку зрения. ¹³ Лейкоариоз / WML увеличивается с возрастом и может указывать на субклиническую ишемию. Подробнее о них будет сказано ниже.

Изменения головного мозга не происходят в одинаковой степени во всех областях мозга. ⁶ То, что эти изменения мозга неоднородны, подтверждается продольным исследованием с использованием двух снимков МРТ, разделенных примерно одним или двумя годами, ² и обзором поперечных исследований. Последний включал только те исследования, которые сравнивали более молодые (в возрасте менее 30 лет) и старшие (старше 60 лет) группы для сравнения более широких возрастных диапазонов и в отличие от большей части других работ в этой области.Обзор посмотрел на объем и обнаружил, что префронтальная кора была затронута больше всего. Стриатум занял второе место в анализе, включающем более семи исследований. Височная доля, червь мозжечка, полушария мозжечка и гиппокамп также уменьшили объем (от 8 до 18 исследований), и префронтальное белое вещество также показало уменьшение (пять исследований). Меньше всего пострадала затылочная кора (пять исследований). ³ Выводы о том, что префронтальная кора наиболее поражена, а затылочная — наименее, хорошо согласуется с когнитивными изменениями, наблюдаемыми при старении, хотя некоторые исследования также предполагают, что старение оказывает наибольшее влияние на гиппокамп. ^{4 , 8} Мужчины и женщины могут также отличаться по лобной и височной долям, пораженным больше всего у мужчин, по сравнению с гиппокампом и теменными долями у женщин. ^{7 , 14} Наконец, скорость уменьшения объема мозга может увеличиваться с возрастом, особенно после 70, хотя изученные числа очень малы. ² Из-за индивидуальных различий, наблюдаемых в развитии мозга и старении ¹⁵ картирование структуры для функций и изменений из-за старения является сложной задачей, ¹⁶ однако есть исследования, которые показывают связь между объемом и нейропсихологической функцией.Исследование объема коры и объема гиперинтенсивности белого вещества у 140 человек в возрасте от 50 до 81 года, прошедших предварительный скрининг на деменцию и депрессию, обнаружило связь между возрастом, уменьшением объема префронтальной коры, увеличением подкорковых поражений белого вещества и увеличением в персеверативном поведении (снижение исполнительной функции). ¹⁷

Когнитивные изменения

Наиболее часто наблюдаемые когнитивные изменения, связанные со старением, связаны с изменением памяти. Функцию памяти можно условно разделить на четыре части: эпизодическая память, семантическая память, процедурная память и рабочая память. ¹⁸ Первые два из них наиболее важны с точки зрения старения. Эпизодическая память определяется как «форма памяти, в которой информация хранится с« ментальными метками »о том, где, когда и как информация была получена». ¹⁹ Примером эпизодической памяти может быть воспоминание о вашем первом дне в школе, важном собрании, которое вы посетили на прошлой неделе, или уроке, на котором вы узнали, что Париж — столица Франции. Считается, что производительность эпизодической памяти снижается начиная со среднего возраста.Это особенно верно для воспоминаний при нормальном старении и в меньшей степени для распознавания. ²⁰ Это также характеристика потери памяти, наблюдаемой при болезни Альцгеймера (БА). ¹⁸

Семантическая память определяется как «память для значений», например, знание того, что Париж является столицей Франции, что 10 миллиметров составляют сантиметр или что Моцарт создал Magic Flute . ¹⁹ Семантическая память постепенно увеличивается от среднего возраста к молодому пожилому, но затем снижается у очень пожилых людей. ²⁰ Пока не ясно, почему происходят эти изменения, и была выдвинута гипотеза, что у очень пожилых людей меньше ресурсов, на которые можно опираться, и что на их производительность может влиять более медленное время реакции, более низкий уровень внимания, более низкая скорость обработки, нарушение сенсорных и / или перцептивных функций или потенциально меньшая способность использовать стратегии. ^{20 , 21 , 22 , 23}

Были проведены исследования по изучению различных типов памяти при старении с использованием нейропсихологического тестирования и нейровизуализации.Однако следует отметить, что иногда методологически сложно разделить некоторые из этих функций, например, кодирование эпизодической памяти и извлечение семантической памяти. ²⁴ Несмотря на это, исследования начинают изучать выполнение задач на память при старении и с помощью нейровизуализации. Обзорная статья, посвященная этой области, подчеркнула изменения в региональной активации мозга. ²⁴ Мозг старшего возраста, как правило, демонстрирует более симметричную активацию, либо потому, что он имеет повышенную активацию в полушарии, которое менее активировано, чем у молодых людей, либо потому, что они демонстрируют пониженную активацию в областях, наиболее активированных у молодых людей.Это было показано для зрительного восприятия и в задачах памяти. ²⁴ Наблюдаемые изменения активации в левой и правой префронтальной коре соответствуют изменениям в работе памяти, особенно эпизодической памяти, поскольку считается, что она основана на этой области. ²⁴ Было также высказано предположение, что фактический уровень активации мозга, показанный на нейровизуализации, может быть напрямую связан с уровнями работы памяти. ²⁵ Обзор исследований с использованием электроэнцефалограмм для изучения связанных с событием потенциалов в ответ на стимулы также вносит некоторую поддержку в пользу повышения симметрии активации мозга с возрастом. ²⁶

Повышенная симметричная полушарная активация — надежное открытие и упоминается как HAROLD или уменьшение полушарной асимметрии у пожилых людей. Неясно, является ли это изменение ослаблением реакции, наблюдаемой у более молодых субъектов, неспособностью задействовать определенные области или попыткой компенсировать процесс старения. ^{21 , 23 , 25} Это изменение активации, происходящее в лобных долях, согласуется с изменениями в работе памяти и с возможными изменениями белого вещества, упомянутыми выше, однако другие факторы, такие как изменения уровня нейротрансмиттера или гормонов, также требуют рассмотрения.

Механизмы изменений

Нейромедиаторами, наиболее часто обсуждаемыми в связи со старением, являются дофамин и серотонин. Уровни дофамина снижаются примерно на 10% за десятилетие с раннего взросления и связаны со снижением когнитивных и двигательных функций. ^{20 , 27} Может случиться так, что дофаминергические пути между лобной корой и полосатым телом уменьшаются с возрастом, или что уровни самого дофамина снижаются, синапсы / рецепторы уменьшаются или уменьшается связывание с рецепторами. ²⁰ Уровни серотонина и нейротрофического фактора головного мозга также падают с возрастом и могут быть вовлечены в регуляцию синаптической пластичности и нейрогенеза в мозге взрослого человека ²⁸ Вещество, связанное с уровнями нейротрансмиттеров, моноаминоксидаза, увеличивается с возрастом и может высвобождать свободные радикалы в результате реакций, превышающих внутренние резервы антиоксидантов. ²⁹ Другие факторы, влияющие на старение мозга, включают дисрегуляцию кальция, ³⁰ митохондриальную дисфункцию и производство активных форм кислорода. ³¹

Еще один фактор, который следует учитывать при старении мозга и его когнитивных способностях, — это гормональное влияние. Известно, что половые гормоны могут влиять на когнитивные процессы в зрелом возрасте и что изменения половых гормонов происходят с возрастом, особенно у женщин в период менопаузы. У женщин также выше заболеваемость БА, даже если принять во внимание большую продолжительность жизни. ¹⁴ AD характеризуется ухудшением памяти, и было высказано предположение, что терапия эстрогенами может увеличивать дофаминергическую реакцию ³² и играть защитную роль при AD. ^{33 , 34} Однако следует помнить, что недавно было показано, что использование ЗГТ связано с риском развития рака. ³⁵ Уровни гормона роста также снижаются с возрастом и могут быть связаны с когнитивными функциями, хотя доказательства далеко не ясны. ³⁶

Стареющий мозг может также страдать от нарушения метаболизма глюкозы ²⁰ или пониженного поступления глюкозы или кислорода из-за снижения цереброваскулярной эффективности, хотя снижение уровня глюкозы может частично быть связано с атрофией, а не с каким-либо изменением метаболизма глюкозы. ³⁷ Изменения в сосудистой сети важны, и еще одна частая находка в головном мозге пожилого возраста, связанная с ишемией, — это поражения белого вещества и инсульт.

Сосудистые факторы и деменция

WML, инсульты и деменция увеличиваются с возрастом. ^{10 , 12 , 38 , 39} WML показывают уровни наследуемости, ⁴⁰ часто встречаются у пожилых людей, даже когда они бессимптомны, и не являются доброкачественными обнаружениями, как раньше считалось. ^{11 , 41} Для обзора см. Hsu ‐ Ko. ⁴² WML или гиперинтенсивность связаны с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний ^{13 , 42} и снижением мозгового кровотока, церебральной реактивности, ⁴³ и плотности сосудов, хотя неясно, вызывает ли WML потерю сосудов или наоборот . ⁴⁴ Они также могут быть связаны с дальнейшими изменениями тканей в сером веществе, видимыми при использовании магнитно-резонансной томографии с переносом намагниченности. ⁴⁵ WML обнаруживаются больше в лобных, чем в задних областях мозга, в соответствии с когнитивными и морфологическими данными, обсужденными выше ( ^{10 , 12} ), и был продемонстрирован тот факт, что WML связаны с плохим познанием. ^{13 , 41 , 46} Другие повреждения, связанные со старением и связанные с артериальным давлением и сосудистыми факторами, включают инсульты и заболевания мелких сосудов. Умеренное или высокое 24-часовое амбулаторное кровяное давление было связано с повышенной атрофией головного мозга, как и повышенная вариабельность систолического кровяного давления. ⁴⁷ У японцев повышенное систолическое артериальное давление было связано с потерей объема серого вещества в поперечном исследовании ⁴⁸ , а в когорте потомков из Фрамингема повышенный 10-летний риск первого инсульта был связан с ухудшением когнитивной функции. ³⁸ Авторы предполагают, что это может быть связано с цереброваскулярными повреждениями, ускоренной атрофией, аномалиями белого вещества или бессимптомными инфарктами. ³⁸ То, что сосуды головного мозга могут быть связаны с когнитивной функцией, неудивительно, потому что способность микрососудов отвечать на метаболические потребности падает с возрастом, и, более того, функциональный нейрогенез у взрослых ^{49 , 50} может быть связан с хорошим ростом капилляров. Для обзоров см. Lie et al и Riddle et al . ^{51 , 52} В дополнение к этому было установлено множество связей между деменцией, даже БА, и факторами риска сосудов. ^{53 , 54 , 55}

Растущие данные указывают на сосудистые факторы, способствующие не только когнитивным проблемам при старении, но и двум наиболее распространенным деменциям, наблюдаемым в этой популяции. Распространенность деменции увеличивается почти в геометрической прогрессии с возрастом: около 20% больных в возрасте 80 лет достигают 40% лиц в возрасте 90 лет. ³⁹

Типы деменции, наиболее часто наблюдаемые у пожилых, — это AD, на долю которой приходится около 40–70% деменций, и сосудистая деменция (VaD) 15–30%. ^{39 , 56} В последние годы казалось все более вероятным, что есть совпадение между этими двумя деменциями ⁵⁷ , и были призывы реклассифицировать AD как сосудистое расстройство ⁵⁸ или чтобы деменция стала многофакторное расстройство ⁵⁹ Посмертное исследование показало, что 77% случаев VaD показали патологию AD ⁶⁰ и высокое кровяное давление было связано с усилением нейрофибриллярных клубков, характерных для AD. ⁶¹ Множественные типы сосудистой патологии были связаны с БА, включая микрососудистую дегенерацию, нарушения гематоэнцефалического барьера, WML, микроинфарктные и церебральные кровоизлияния. ⁶² Было высказано предположение, что факторы крупных сосудов, например атеросклероз, увеличивают риск AD ⁶³ и могут играть роль в отложении амилоида сосудов головного мозга. ⁶⁴ Пациенты с БА показывают значительно более высокие уровни цереброваскулярной патологии по сравнению с контрольной группой при патологоанатомическом исследовании ⁶⁵ , хотя это не коррелирует с серьезностью когнитивного снижения.Аналогичное открытие, что небольшие инфаркты при БА не влияют на скорость снижения когнитивных функций, ⁶⁶ предполагает, что сосудистые факторы могут демаскировать или усилить лежащую в основе патологию БА, ^{62 , 67} или сократить доклиническую фазу БА, по крайней мере, в западных популяциях. ⁶⁸ В качестве альтернативы могут действовать одновременно несколько факторов риска. ^{69 , 70} Характерные нейрофибриллярные клубки и бляшки, обнаруживаемые при БА, также в некоторой степени очевидны в большинстве пожилых людей при патологоанатомическом исследовании, даже при отсутствии симптомов, как и поражения белого вещества. ⁷¹

Проблема нормального старения является сложной, потому что есть исследования, которые показывают когнитивно-неповрежденные взрослые в возрасте 100, ^{72 , 73} , но при этом высокий процент страдает деменцией и находится на грани между легким когнитивным нарушением и нормальным состоянием. память меняет ⁷⁴ еще немного размыто. ^{75 , 76} Нет никаких сомнений в том, что изменения сосудистой сети мозга, WML и внутри- и внеклеточные изменения, вероятно, начнутся в среднем возрасте. ⁷¹ Существует множество факторов, влияющих на стареющий мозг, генетические, биологические и экологические факторы, все из которых вносят вклад в физиологические и когнитивные изменения. ^{77 , 78} ; Mattson ⁷⁹ предоставил обзор.

Факторы риска, которые были выдвинуты в отношении старения и развития деменции, включают гипертонию, диабет, гипергомоцистеинемию и высокий уровень холестерина, хотя доказательства для всех, кроме гипертонии, далеко не ясны. ^{80 , 81 , 82 , 83 , 84 , 85 , 86 , 87} К защитным факторам относятся диета, алкоголь, физические упражнения и интеллектуальные занятия.

Защитные факторы

Эта диета может играть определенную роль в биологическом старении, и развитие когнитивного снижения повышается исследованиями, показывающими, что диета с более высоким содержанием энергии и низким содержанием антиоксидантов является фактором риска ⁸⁸ наряду с исследованиями, показывающими, что энергия ограничение может продлить жизнь, ^{79 , 89} уменьшить окислительное повреждение, ⁹⁰ или улучшить / защитить от когнитивного спада. ^{79 , 89 , 91} Повышенное потребление рыбы и морепродуктов, даже только один раз в месяц, может защитить и уменьшить инсульт. ⁹² Потребление антиоксидантных добавок ⁹³ может быть защитным, хотя данные о других препаратах, предназначенных для улучшения когнитивных функций, таких как гинкго билоба или пирацетам, неоднозначны. ⁹⁴ В дополнение к здоровой диете потребление алкоголя от низкого до умеренного может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и может стимулировать гиппокамп.Алкоголь, кажется, имеет U- или J-образную кривую, из-за чего трезвенники или сильно пьющие находятся в невыгодном положении, тогда как умеренно пьющие демонстрируют снижение WML, инфарктов и даже слабоумия. ^{95 , 96 , 97 , 98} Упражнения также полезны, и исследования показали улучшение исполнительной функции и даже снижение ожидаемого снижения плотности белых и серых тканей с возрастом при повышении физической формы. ^{99 , 100} Как показывают исследования, упомянутые выше, биологический возраст не всегда синхронизируется с хронологическим возрастом, особенно в отношении факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. ¹⁰¹ Более низкий сердечно-сосудистый риск может быть связан с более низким биологическим возрастом и наоборот. Еще один фактор, который следует учитывать в отношении снижения когнитивных функций, — это влияние интеллекта и факторов окружающей среды, таких как образование и род занятий, которые вносят вклад в когнитивный резерв, который защищает от снижения, несмотря на невропатологию ^{22 , 102 , 103 , 104} , хотя есть не является полной поддержкой этой теории. ¹⁰⁵

Заключение

То, что мозг изменяется с увеличением хронологического возраста, очевидно, однако менее ясны скорость изменений, биологический возраст мозга и вовлеченные процессы.Изменения мозга, которые могут повлиять на познание и поведение, происходят на уровнях молекулярного старения, межклеточного и внутриклеточного старения, старения тканей и изменения органов. Есть много областей исследований, которые исследуются, чтобы выяснить механизмы старения и попытаться облегчить возрастные расстройства, особенно деменции, которые имеют наибольшее влияние на население. Что касается личного старения мозга, исследования показывают, что здоровый образ жизни, снижающий риск сердечно-сосудистых заболеваний, также принесет пользу мозгу.Медицинская помощь в этой области может даже предложить ограниченную защиту с точки зрения снижения когнитивных функций, но это необходимо показать для гипотензивных, антиагрегантных и антихолестериновых средств. Также важно принять к сведению ограничения в исследованиях старения мозга. Многие исследования носят кросс-секционный характер, в них участвует небольшое количество участников с широким диапазоном хронологического возраста, отсутствует контроль факторов риска или защитных факторов, не учитывается образование, которое может улучшить результаты когнитивных тестов, и, наконец, отсутствует оценка в отношении депрессии. это также может повлиять на производительность.Следует помнить, что в мозгу пожилых людей могут проявляться когортные эффекты, связанные с более широкими воздействиями окружающей среды, например, недостатком высококалорийной пищи во время взросления. ² Также чрезвычайно сложно выделить и измерить отдельные когнитивные процессы, чтобы полностью понять любые изменения. ¹⁰⁶

В будущих исследованиях необходимо полностью учитывать эти факторы, и были предложены «перекрестные последовательные» — комбинация перекрестных и продольных исследований. ³ Очевидно, что наше понимание стареющего мозга продолжает расти, но по-прежнему требует значительных исследований, что особенно важно, учитывая количество пожилых людей в обществе и их потенциальные уровни когнитивных нарушений. Там, где это уместно, рандомизированные контролируемые испытания терапевтических мер могут в будущем привести к более глубокому пониманию этого вопроса.

Сокращения

AD — болезнь Альцгеймера

WML — поражение белого вещества

VaD — сосудистая деменция

Footnotes

Финансирование: отсутствует.

Конфликты интересов: отсутствуют.

Ссылки

1. Свеннерхольм Л., Бострем К., Юнгбьер Б. Изменения веса и состава основных мембранных компонентов человеческого мозга в течение взрослой жизни шведов. Acta Neuropathol 199794345–352. [PubMed] [Google Scholar] 2. Scahill R, Frost C, Jenkins R. et al Продольное исследование изменений объема мозга при нормальном старении с использованием серийной зарегистрированной магнитно-резонансной томографии. Arch Neurol 200360989–994. [PubMed] [Google Scholar]

3.Раз Н. Старение мозга: структурные изменения и их значение для когнитивного старения. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004115–134.

5. Колб Б., Уишоу И. Пластичность и поведение мозга. Анну Рев Психол 19984943–64. [PubMed] [Google Scholar] 6. Троллор Дж., Валенсуэла М. Старение мозга в новом тысячелетии. Austr N Z J Psychiatry 200135788–805. [PubMed] [Google Scholar] 7. Мерфи Д., ДеКарли С., Макинтош А. и др. Половые различия в морфометрии и метаболизме человеческого мозга: исследование влияния старения на количественную магнитно-резонансную томографию и позитронно-эмиссионную томографию in vivo.Arch Gen Psychiatry, 199653585–594. [PubMed] [Google Scholar] 9. Левин Б., Кабеза Р., Макинтош А. и др. Функциональная реорганизация памяти после черепно-мозговой травмы: исследование с позитронно-эмиссионной томографией H ₂ ¹⁵ O. J Neurol Neurosurg Psychiatry 200273173–181. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 10. Bartzokis G, Cummings J, Sultzer D. et al Структурная целостность белого вещества у здоровых пожилых людей и пациентов с болезнью Альцгеймера.Arch Neurol 200360393–398. [PubMed] [Google Scholar] 11. Tullberg M, Fletcher E, DeCarli C. et al Поражения белого вещества нарушают функцию лобной доли независимо от их местоположения. Неврология 200463246–253. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 12. Head D, Buckner R, Shimony J. et al Дифференциальная уязвимость переднего белого вещества при недемментированном старении с минимальным ускорением при деменции типа Альцгеймера: данные визуализации тензора диффузии. Cereb Cortex 200414410–423.[PubMed] [Google Scholar] 13. Artero S, Tiemeier H, Prins N. et al Нейроанатомическая локализация и клинические корреляты поражений белого вещества у пожилых людей. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004751304–1308. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 14. Комптон Дж, Ван Амельсорт Т., Мерфи Д. ЗГТ и ее влияние на нормальное старение мозга и деменцию. Br J Clin Pharmacol 200152647–653. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

15. Хульч Д., Макдональд С. Внутрииндивидуальная изменчивость результатов как теоретическое окно в когнитивное старение.В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 200465–88.

16. Галлахер М., Рапп П. Использование животных моделей для изучения влияния старения на познание. Анну Рев Психол 199748339–370. [PubMed] [Google Scholar] 17. Ганнинг-Диксон Ф., Раз Н. Нейроанатомические корреляты выбранных управляющих функций у людей среднего и пожилого возраста: проспективное МРТ-исследование. Neuropsychologia 2003411929–1941. [PubMed] [Google Scholar]

18. Паркин А.Память и амнезия. Oxford: Blackwall, 1997

19. Ребер С. Словарь психологии. Лондон: Penguin, 1995

20. Нюберг Л., Бекман Л. Когнитивное старение: взгляд на изображения мозга. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004 г. 135–160.

21. Кабеза Р. Комментарий: границы нейробиологии когнитивного старения: подходы к когнитивной нейробиологии старения. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред.Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004179–198.

22. Lustig C, Buckner R. Сохраненные нейронные корреляты прайминга в пожилом возрасте и деменции. Нейрон 200442865–875. [PubMed] [Google Scholar] 23. Cabeza R, Daselaar S, Dolcos F. et al Не зависящие от задачи и специфические для задачи возрастные эффекты на активность мозга во время рабочей памяти, зрительного внимания и эпизодического поиска. Кора головного мозга 200414364–375. [PubMed] [Google Scholar] 24. Кабеза Р. Когнитивная нейробиология старения: вклад функциональной нейровизуализации.Scand J Psychol 200142277–286. [PubMed] [Google Scholar] 25. Розен А., Прулл М., О’Хара Р. и др. Различные эффекты старения на вклад лобных долей в память. Нейроотчет 2002132425–2428. [PubMed] [Google Scholar] 26. Фридман Д. Познание и старение: высокоселективный обзор данных о потенциале событий (ERP). J Clin Exp Neuropsychol 200325702–720. [PubMed] [Google Scholar] 27. Мукерджи Дж., Кристиан Б., Дуниган К. и др. Визуализация мозга ¹⁸ F-Fallypride у нормальных добровольцев: анализ крови, распределение, повторные тесты и предварительная оценка чувствительности к эффектам старения на дофамин D-2 / Рецепторы D-3.Синапс 200246170–188. [PubMed] [Google Scholar] 28. Маттсон М., Модсли С., Мартин Б. BDNF и 5-HT: динамичный дуэт в возрастной пластичности нейронов и нейродегенеративных расстройствах. Trends Neurosci 200427589–594. [PubMed] [Google Scholar] 29. Волчегорский И., Шемяков С., Турыгин В. и др. Возрастная динамика активности моноаминоксидазы и уровней продуктов перекисного окисления липидов в головном мозге человека. Neurosci Behav Physiol 200434303–305. [PubMed] [Google Scholar] 30. Тоеску Э., Верхратский А, Лэндфилд П.Ca ²⁺ регуляция и экспрессия генов при нормальном старении мозга. Trends Neurosci 200427614–620. [PubMed] [Google Scholar] 31. Мелов С. Моделирование функции митохондрий в стареющих нейронах. Trends Neurosci 200427601–606. [PubMed] [Google Scholar] 32. Крейг М., Каттер В., Викхэм Х. и др. Влияние длительной терапии эстрогенами на дофаминергическую реакцию у женщин в постменопаузе — предварительное исследование. Психонейроэндокринология 20042^{–1316. [PubMed] [Google Scholar]}

33. Херлитц А., Йонкер Дж.Гормональные эффекты на познание у взрослых. В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред. Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2004 253–278.

34. Тан З., Сешадри С., Байзер А. и др. Минеральная плотность костей и риск болезни Альцгеймера. Arch Neurol 200562107–111. [PubMed] [Google Scholar] 35. Ng C, Panay N. Обновление заместительной гормональной терапии. Гериатрическая медицина 20043427–34. [Google Scholar] 36. Sytze van Dam P, Aleman A. Инсулиноподобный фактор роста-I, познание и старение мозга.Eur J Pharmacol 200449087–95. [PubMed] [Google Scholar] 37. Ibáñez V, Pietrini P, Furey M. et al После коррекции атрофии мозга у здоровых мужчин с нормальным давлением метаболизм глюкозы в мозге не снижается. Brain Res Bull 200463147–154. [PubMed] [Google Scholar] 38. Элиас М., Салливан Л., Агостино Р. и др. Профиль риска инсульта Фрамингем и снижение когнитивных функций. Инсульт 200435404–409. [PubMed] [Google Scholar] 39. Lobo A, Launer L, Fratiglioni L, для неврологических заболеваний в группе исследования пожилых людей и др. Распространенность деменции и основных подтипов в Европе: совместное исследование популяционных когорт.Неврология 200054S4 – S5. [PubMed] [Google Scholar] 40. Этвуд Л., Вольф П., Херд-Коста Н. и др. Генетические вариации в объеме гиперинтенсивности белого вещества в исследовании Фрамингема. Инсульт 2004351609–1613. [PubMed] [Google Scholar] 41. Петков С., Ву С., Эберлинг Дж. и др. Корреляторы функции памяти у пожилых людей, проживающих в сообществах: важность гиперинтенсивности белого вещества. J Int Neuropsychol Soc 200410371–381. [PubMed] [Google Scholar] 42. Куо Х., Липсиц Л. Изменения белого вещества головного мозга и гериатрические синдромы: есть ли связь? Дж. Геронтол 200459A818–826.[PubMed] [Google Scholar] 43. Marstrand J, Garde E, Rostrup E. et al Церебральная перфузия и цереброваскулярная реактивность снижаются при гиперинтенсивности белого вещества. Инсульт 200233972–976. [PubMed] [Google Scholar] 44. Moody D, Thore C, Anstrom J. et al Количественная оценка афферентных сосудов показывает снижение плотности сосудов головного мозга у субъектов с лейкоареозом. Радиология 2004233883–890. [PubMed] [Google Scholar] 45. Mezzapesa D, Rocca M, Pagini E. et al Доказательства незначительных патологических изменений серого вещества у здоровых людей с неспецифической гиперинтенсивностью белого вещества.Arch Neurol 2003601109–1112. [PubMed] [Google Scholar] 46. Кёвари Э., Голд Г., Херрманн Ф. и др. Корковые микроинфаркты и демиелинизация значительно влияют на познавательные способности при старении мозга. Инсульт 200435410–414. [PubMed] [Google Scholar] 47. Goldstein I, Bartzokis G, Guthrie D. et al Амбулаторное кровяное давление и атрофия головного мозга у здоровых пожилых людей. Неврология 200259713–719. [PubMed] [Google Scholar] 48. Taki Y, Goto R, Evans A. et al Морфометрия человеческого мозга на основе вокселей с возрастом и цереброваскулярными факторами риска.Neurobiol Aging 2004: 25455–463. [PubMed] [Google Scholar] 49. Финч С. Нейроны, глия и пластичность при нормальном старении мозга. Нейробиол старения 200324S123 – S127. [PubMed] [Google Scholar] 50. Кемперманн Г., Вискотт Л., Гейдж Ф. Функциональное значение взрослого нейрогенеза. Curr Opin Neurobiol 200414186–191. [PubMed] [Google Scholar] 51. Ли Д., Сонг Х., Коламарино С. и др. Нейрогенез во взрослом мозге: новые стратегии при заболеваниях центральной нервной системы. Анну Рев Pharmacol Toxicol 200444399–421.[PubMed] [Google Scholar] 52. Загадка Д., Зоннтаг В., Лихтенвалнер Р. Пластичность микрососудов при старении. Aging Res Rev 20032149–168. [PubMed] [Google Scholar] 53. De Leeuw F, Barkhof F, Scheltens P. Болезнь Альцгеймера — один клинический синдром, два радиологических выражения: исследование артериального давления. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004751270–1274. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 54. Schneider J, Wilson R, Cochran E. et al Связь церебральных инфарктов с деменцией и когнитивной функцией у пожилых людей.Неврология 200311082–1088. [PubMed] [Google Scholar] 56. Fratiglioni L, Launer L, Anderson K, Neurologic Diseases in the Elderly Research Group et al Заболеваемость деменцией и основными подтипами в Европе: совместное исследование популяционных когорт. Неврология 200054S10 – S15. [PubMed] [Google Scholar] 57. Голд Г. Переоценка роли сосудистых изменений в дифференциальной диагностике болезни Альцгеймера и сосудистой деменции. Eur Neurol 199840121–129. [PubMed] [Google Scholar] 58.Торре Дж. Болезнь Альцгеймера как нозологическое свидетельство сосудистого расстройства. Инсульт 2002331152–1162. [PubMed] [Google Scholar] 59. Blauw G, Bollen E, Buchem M. et al Деменция в пожилом возрасте: клиническая конечная точка атеросклеротического заболевания. Eur Heart J 2001 (приложение 3) N16 – N19. [PubMed] 60. Баркер В., Луис С., Кашуба А. и др. Относительные частоты болезни Альцгеймера, тельца Леви, сосудистой и лобно-височной деменции и склероза гиппокампа в мозговом банке штата Флорида. Alzheimer Dis Assoc Disord 200216203–212.[PubMed] [Google Scholar] 61. Спаркс Д., Шефф С., Лю Х. и др. Повышенная частота нейрофибриллярных клубков (NFT) у недементных людей с гипертонией. J Neurol Sci 1995131162–169. [PubMed] [Google Scholar] 62. Джеллингер К. Болезнь Альцгеймера и цереброваскулярная патология: обновленная информация. J Neural Trans 2002109813–836. [PubMed] [Google Scholar] 63. Бретелер М. Поражение сосудов при снижении когнитивных функций и деменции. Ann New York Acad Sci 2000^{7–465. [PubMed] [Google Scholar] 64.Эллис Р., Олихни Дж., Тал Л. и др. Церебральная амилоидная ангиопатия в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера: опыт CERAD, часть XV. Неврология 1996461592–1596. [PubMed] [Google Scholar] 65. Джеллингер К., Миттер-Ферстль Э. Влияние цереброваскулярных поражений при болезни Альцгеймера. J Neurol 20032501050–1055. [PubMed] [Google Scholar] 66. Lee J, Olichney J, Hansen L. et al Небольшие сопутствующие сосудистые поражения не влияют на скорость снижения когнитивных функций у пациентов с болезнью Альцгеймера.Arch Neurol 2000571474–1479. [PubMed] [Google Scholar] 68. Rigaud S, Seux M, Staessen J. et al Церебральные осложнения гипертонии. Дж. Хум Гипертенс 200014605–616. [PubMed] [Google Scholar] 69. Шмидт Р., Шмидт Х., Фазекас Ф. Факторы риска сосудов при деменции. J Neurol 200024781–87. [PubMed] [Google Scholar] 70. Xuereb J, Brayne C, Dufouil C. и др. Невропатологические находки в очень старом возрасте. Энн Нью-Йоркская академия наук 20001–496. [PubMed] [Google Scholar] 71. Вен В, Сачдев П.Топография гиперинтенсивности белого вещества на МРТ головного мозга у здоровых людей в возрасте от 60 до 64 лет. NeuroImage 200322144–154. [PubMed] [Google Scholar] 72. Сильвер М., Ньюэлл К., Брэди С. и др. Различие между нейродегенеративными заболеваниями и старением без болезней: корреляция нейропсихологических оценок и невропатологических исследований у долгожителей. Psychosom Med 200264493–501. [PubMed] [Google Scholar] 73. Перлз Т. Долгожители, избегающие слабоумия. Trends Neurosci 200427633–636.[PubMed] [Google Scholar] 74. Хоф П., Моррисон Дж. Старение мозга: морфомолекулярное старение корковых цепей. Trends Neurosci 200427607–613. [PubMed] [Google Scholar] 75. Арнеиз Э., Алмквист О., Ивник Р. и др. Легкие когнитивные нарушения: межнациональное сравнение. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2003751275–1280. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 76. Грундман М., Петерсен Р., Феррис С. для совместного исследования болезни Альцгеймера и др. В клинических испытаниях легкие когнитивные нарушения можно отличить от болезни Альцгеймера и нормального старения.Arch Neurol 20046159–66. [PubMed] [Google Scholar] 77. Пфеффербаум А., Салливан Э., Кармелли Д. Морфологические изменения в структурах мозга по-разному зависят от связанных со временем влияний окружающей среды, несмотря на сильную генетическую стабильность. Neurobiol Aging 2004 25 175–183. [PubMed] [Google Scholar] 78. Тетер Б., Финч С. Наследие Калибана и генетика старения нейронов. Trends Neurosci 200427627–633. [PubMed] [Google Scholar] 79. Маттсон М., Чан С., Дуан В. Модификация старения мозга и нейродегенеративных расстройств генами, диетой и поведением.Physiol Rev 200282637–672. [PubMed] [Google Scholar] 80. Шеперд Дж., Блау Г., Мерфи М. от имени исследовательской группы ПРОСПЕР и др. Правастатин у пожилых людей с риском сосудистых заболеваний (ПРОСПЕР): рандомизированное контролируемое исследование. Ланцет 20021–8. [PubMed] 81. Budge M, Johnston C, Hogervorst E. et al. Общий гомоцистеин в плазме и когнитивные способности у добровольцев пожилого возраста. Ann New York Acad Sci 20007–410. [PubMed] [Google Scholar] 82. Joosten E. Гомоцистеин, сосудистая деменция и болезнь Альцгеймера.Клиническая химическая лабораторная медицина 200139717–720. [PubMed] [Google Scholar]}

83. Састре А., Гримли Эван Дж. Влияние лечения сахарного диабета II типа на развитие когнитивных нарушений и деменции. Кокрановская библиотека. , выпуск 2. Oxford: Update Software, 2003

84. Fontbonne A, Berr C, Ducimetiere P. и др. Изменения когнитивных способностей в течение 4-летнего периода неблагоприятно сказываются у пожилых пациентов с диабетом: результаты эпидемиологии сосудистого старения изучение.Уход за диабетом 200124366–370. [PubMed] [Google Scholar] 85. Брюс Д., Кейси Дж., Грейндж В. и др. Когнитивные нарушения, физическая инвалидность и депрессивные симптомы у пожилых пациентов с диабетом: когнитивные способности Фримантла в исследовании диабета. Клиническая практика по лечению диабета 20036159–67. [PubMed] [Google Scholar] 86. Prins N, Den Heijer T, Hofman A. et al. Гомокстеин и когнитивные функции у пожилых людей. Неврология 20025^{–1380. [PubMed] [Google Scholar] 87. Кадо Д., Карламангла А., Хуанг М. и др. Гомоцистеин по сравнению с витаминами фолиевой кислоты, B6 и B12 в качестве предикторов когнитивной функции и снижения у высокофункциональных взрослых пожилых людей: исследования успешного старения MacArthur.Am J Med 2005118161–167. [PubMed] [Google Scholar] 88. Оцука М., Ямагути К., Уэки А. Сходства и различия между болезнью Альцгеймера и сосудистой деменцией с точки зрения питания. Ann New York Acad Sci 2002977155–161. [PubMed] [Google Scholar] 89. Маттсон М. Защитит ли ограничение калорийности и фолиевая кислота от БА и БП? Неврология 200360690–695. [PubMed] [Google Scholar] 91. Бодлс А., Баргер С. Цитокины и стареющий мозг — то, чего мы не знаем, может нам помочь. Trends Neurosci 200427621–626.[PubMed] [Google Scholar] 92. He K, Song Y, Daviglus M. et al Потребление рыбы и частота инсультов. Метаанализ когортных исследований. Инсульт 2004351538–1542. [PubMed] [Google Scholar] 93. Занди П., Энтони Дж., Хачатурян А. для исследовательской группы округа Кэш и др. Снижение риска болезни Альцгеймера у пользователей антиоксидантных витаминных добавок. Arch Neurol 20046182–88. [PubMed] [Google Scholar] 94. МакДэниел М., Майер С., Эйнштейн Г. «Нутриенты, специфичные для мозга»: лекарство от памяти? Питание 200319957–965.[PubMed] [Google Scholar] 95. Heijer T, Vermeer S, Dijk E. et al Потребление алкоголя в связи с результатами магнитно-резонансного изображения мозга у пожилых людей без деменции. Am J Clin Nutr 200480992–997. [PubMed] [Google Scholar] 96. Мукамал К., Куллер Л., Фицпатрик А. и др. Проспективное исследование потребления алкоголя и риска деменции у пожилых людей. JAMA 200328–1413. [PubMed] [Google Scholar] 97. Ruitenberg A, Swieten J, Witteman J. et al Потребление алкоголя и риск деменции: исследование в Роттердаме.Ланцет 2002359281–286. [PubMed] [Google Scholar] 98. Larrieu S, Letenneur L, Helmer C. et al Факторы питания и риск развития деменции в продольной когорте PAQUID. J Nutr Health Aging 20048150–154. [PubMed] [Google Scholar] 99. Крамер А., Хан С., Коэн Н. и др. Старение, фитнес и нейрокогнитивная функция. Природа 1999400418–419. [PubMed] [Google Scholar] 100. Колкомб С., Эриксон К., Раз Н. и др. Аэробная подготовка снижает потерю мозговой ткани у стареющих людей.J Gerontol 200358A176–180. [PubMed] [Google Scholar] 101. Piguet O, Grayson D, Broe A. et al Нормальное старение и исполнительные функции у «старых-старых» жителей сообщества плохая работоспособность не является неизбежным результатом. Int Psychogeriatr 200214139–159. [PubMed] [Google Scholar] 102. Шенкин С., Бастин М., МакГилливрей Т. и др. Детство и текущая когнитивная функция у здоровых 80-летних: исследование DT-MRI. NeuroReport 200314345–349. [PubMed] [Google Scholar] 103. Персонал Р., Мюррей А., Дорогой И. и др. Что обеспечивает мозговой резерв? Мозг 20041271191–1199. [PubMed] [Google Scholar] 104. Грин С., Кей Дж., Болл М. Исследование старения мозга в Орегоне: невропатология, сопровождающая здоровое старение у самых пожилых людей. Неврология 200054105–121. [PubMed] [Google Scholar] 105. Rabbitt P, Chetwynd A, McInnes L. Разве умный мозг стареет медленнее? Дальнейшее исследование результата монахини. Br J Psychol 20039463–71. [PubMed] [Google Scholar]}

106. Герцог К. Подтверждают ли продольные данные теории когнитивного старения, полученные на основе перекрестных данных? В: Диксон Р., Бекман Л., Нильссон Л., ред.Новые рубежи когнитивного старения. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 200441–64.

Почему вы должны благодарить свой стареющий мозг

В среднем возрасте мозг начинает использовать больше своих возможностей для улучшения суждений и принятия решений.

Если вы забыли одно или два имени, разгадываете кроссворд дольше или вам сложно справиться с двумя задачами одновременно, вы не на пути к слабоумию. Что вы испытываете, так это то, что ваш мозг меняет способ работы по мере того, как вы становитесь старше.И во многих отношениях это действительно работает лучше. Исследования показали, что пожилые люди лучше рассудительны, лучше принимают рациональные решения и лучше способны отсеивать негатив, чем их младшие.

Старший мозг за работой

Как пожилые люди могут лучше функционировать, даже если их мозг замедлен? «Мозг начинает компенсировать это, используя больше самого себя», — объясняет д-р.Брюс Янкнер, профессор генетики и содиректор Лаборатории Пола Ф. Гленна по биологическим механизмам старения Гарвардской медицинской школы. Он отмечает, что МРТ подростка, работающего над проблемой, показывает большую активность одной стороны префронтальной коры, области, которую мы используем для сознательных рассуждений. В среднем возрасте другая часть мозга начинает немного работать. У пожилых людей задачи одинаково распределяются между двумя полушариями мозга.

Совместные усилия окупаются.«Несколько исследований показывают, что пожилые люди, которые могут активировать обе стороны мозга, на самом деле лучше справляются с задачами, а те, кто не может — хуже», — говорит доктор Янкнер.

Компенсация убытков

Если вы обнаружили, что во время поиска ключей в сумке немного сложнее вести беседу, МРТ-исследования предлагают некоторые подсказки. Они показывают, что у молодых людей область мозга, которая использовалась для выполнения задачи, темнеет сразу после ее выполнения, в то время как у пожилых людей требуется больше времени для завершения работы.В результате старому мозгу труднее брать на себя несколько задач, потому что вам не только нужно использовать больше мозга для какой-либо отдельной задачи, но и мозгу также труднее отпустить задачу. Так что даже после того, как вы выудите ключи, у вас могут возникнуть проблемы с возобновлением разговора.

А как насчет моментов, когда вы едете по улице, не помня, как проехали последние несколько кварталов? Или когда вы запирали дверь машины ключами в замке зажигания? В таких случаях ваш мозг мог перейти в режим по умолчанию, который управляет такими процессами, как запоминание и мечтания, которые не требуются для конкретной задачи.Исследования изображений показывают, что взаимосвязанные области мозга, получившие название «сеть по умолчанию», становятся более активными с возрастом, что указывает на то, что с возрастом мы проводим больше времени в мечтах.

• Простое упражнение поможет вам сосредоточиться на текущей задаче.

  Составьте список. Запишите моменты, когда вы отключились, забыли, чем занимались, или потеряли то, что вам нужно. Делали ли вы что-то настолько рутинное — ехали по знакомому маршруту или ходили по магазинам в супермаркете, — что вам, возможно, не пришлось бы долго об этом думать? Вы были в стрессе, как будто спешили на прием?

• Постарайтесь быть более осознанными в подобных ситуациях. Один из способов сделать это — описать, что вы делаете, как вы это делаете. Например: «Я еду через перекресток улиц Стейт и Вязов» или «кладу ключи на стол в холле». Этот пошаговый комментарий поможет вам вспомнить, что вы сделали.

Регулярные физические упражнения также важны. Физические упражнения — лучший способ сохранить функцию мозга. Это поможет вам накопить новые воспоминания и лучше сосредоточиться на стоящих перед вами задачах. 30 минут умеренных упражнений в большинстве дней — это все, что вам нужно.

Что делает мозг лучше с возрастом

Множество исследований, проведенных за последнее десятилетие, показали, что более зрелый мозг на самом деле имеет преимущества перед своим более молодым коллегой. Эти открытия стали неожиданностью для многих людей, которые привыкли видеть «моменты старости» — поиск нужного слова или более длительное время, чтобы сформулировать свои мысли, — как признак того, что мозг не работает. Однако даже в тех профессиях, где ценится молодежь, тестирование показало, что зрелость имеет преимущества.Например, при исследовании авиадиспетчеров и пилотов авиакомпаний, людям в возрасте от 50 до 69 лет требовалось больше времени, чем тем, кто моложе 50 лет, на освоение нового оборудования, но как только они это сделали, они сделали меньше ошибок, используя его. (Имейте это в виду, когда пытаетесь освоить новую компьютерную программу или адаптироваться к новой машине!)

Мастерство, которое приходит со зрелостью, происходит благодаря изменениям в ваших железах, а также в вашем мозгу. Снижение уровня тестостерона — даже у женщин — приводит к лучшему контролю над импульсами. Окончание гормональных горок перименопаузы также может способствовать эмоциональной стабильности.После среднего возраста люди с меньшей вероятностью будут иметь эмоциональные проблемы, такие как перепады настроения и неврозы, которые мешают когнитивным функциям.

Самое главное, что богатство знаний, накопленных за десятилетия обучения и жизненного опыта, позволяет вам лучше оценивать новые ситуации. В среднем возрасте большинство людей более искусно принимает финансовые решения и вникает в суть проблем, чем в молодости.

У большинства людей эти способности улучшаются с возрастом:

• Индуктивное рассуждение. Пожилые люди с меньшей вероятностью будут спешить с суждением и с большей вероятностью придут к правильному выводу на основе информации. Это огромная помощь в решении повседневных проблем, от планирования наиболее эффективного способа выполнения ваших поручений до управления персоналом на работе.

• Вербальные способности. В среднем возрасте вы продолжаете расширять свой словарный запас и оттачиваете способность выражать свои мысли.

• Пространственное мышление. Помните те тесты, которые требуют от вас идентифицировать перевернутый объект? Вы, вероятно, наберете больше очков в свои 50 и 60 лет, чем в подростковом возрасте.И вы можете лучше разбираться в некоторых аспектах вождения, потому что вы лучше можете оценить расстояние между вашей машиной и другими объектами на дороге.

• Основы математики. Возможно, вам лучше разделить чек и вычислить чаевые, когда вы обедаете с друзьями, просто потому, что вы делаете это уже много лет.

• Подчеркивая позитив. Миндалевидное тело, область мозга, объединяющая эмоции и память, у пожилых людей меньше реагирует на негативно заряженные ситуации, чем у молодых, что может объяснить, почему исследования показали, что люди старше 60 лет склонны меньше размышлять.

• Достижение удовлетворенности. Несколько лет назад исследователи были удивлены, обнаружив, что люди с возрастом становятся более удовлетворенными своей жизнью, несмотря на убытки, которые накапливаются с годами. Вероятно, это связано с тем, что они склонны минимизировать негатив, принимать свои ограничения и использовать свой опыт, чтобы их компенсировать, и ставят разумные цели на будущее. Доктор Янкнер отмечает, что эта черта может быть врожденной, потому что она распространена даже в Соединенных Штатах и ​​других западных странах, которые склонны ценить молодость превыше возраста.

В качестве услуги для наших читателей Harvard Health Publishing предоставляет доступ к нашей библиотеке заархивированного контента.
Обратите внимание на дату последнего обзора или обновления всех статей. На этом сайте нет контента, независимо от даты,
никогда не следует использовать вместо прямого медицинского совета вашего врача или другого квалифицированного клинициста.

Инициатива по старению мозга | Институт Пикауэра

Системный подход

За последние пять лет впечатляющий прогресс в технологиях позволил нам более полно исследовать мозг и его сложные нейронные схемы. Теперь у нас есть лучшие способы заглянуть вглубь мозга и проследить нейронные сети с беспрецедентной детализацией, а также методы, которые позволяют нам стимулировать определенные нейроны с помощью лазерного света. Эти новые инструменты позволили исследователям более точно изучать нейронные цепи и паттерны активности мозга, которые кодируют наши воспоминания, переводят наши движения и предсказывают наши решения.

Восстановление воспоминаний

Профессор Пикауэра из Массачусетского технологического института Сусуму Тонегава, изучающий память, обнаружил, как идентифицировать определенные клетки мозга, которые кодируют определенную память. Он также разработал способ стимулировать определенные клетки мозга в определенное время, индуцируя в них светочувствительный белок и затем пульсируя их лазерным светом. В экспериментах с мышами на ранних стадиях болезни Альцгеймера команда Тонегавы смогла использовать эти методы на клетках памяти, чтобы заставить их восстанавливать кратковременные воспоминания, такие как страх перед определенным местом, о котором мыши забыли.Это исследование убедительно свидетельствует о том, что потеря памяти при болезни Альцгеймера на самом деле вызвана потерей доступа к воспоминаниям, а не потерей самой памяти. Тонегава обнаружил, что даже когда он страдает слабоумием, мозг все еще может учиться и сохранять воспоминания.

Тонегава и его команда также обнаружили, что укрепление синаптических связей этих ячеек памяти позволяет в долгосрочной перспективе восстановить утраченные воспоминания. Зная, что реактивация памяти возможна, исследователи Массачусетского технологического института, такие как Бойден и Цай, изучают неинвазивные способы, такие как транскраниальное использование электричества или магнитов для нацеливания на глубокие и определенные участки мозга, чтобы стимулировать клетки памяти у людей.

Улучшение познания

Где в мозгу начинается болезнь Альцгеймера? Используя новые методы очистки тканей для беспрецедентного детального изучения нейронных цепей, Цай в сотрудничестве с доцентом Кванхун Чанг обнаружил, что первые признаки деградации возникают в глубоких областях мозга, которые участвуют в обработке памяти в масштабах всего мозга. Эти действия могут затем вызвать каскад, который воздействует на схемы, хранящие кратковременные воспоминания о повседневных событиях. Команда Цая сейчас отслеживает, как эти мозговые сети приходят в упадок.Поскольку неисправность схемы памяти, вероятно, является основной причиной снижения когнитивных функций, методы стимуляции мозга, включая стимуляцию мозговыми волнами, могут восстановить здоровые сетевые паттерны и улучшить память и когнитивные способности, а также потенциально изменить течение болезни.

Новые лекарственные препараты могут быть еще одним подходом к восстановлению воспоминаний. В экспериментах на мышах команда Цая использовала молекулы, которые ингибируют ферменты, которые, как известно, регулируют экспрессию генов, участвующих в формировании воспоминаний.Эти препараты могут включать гены, которые в противном случае были бы заблокированы, и могут вернуть «потерянные» воспоминания у мышей с болезнью Альцгеймера. В настоящее время исследователи изучают, будет ли этот подход эффективным при лечении болезни Альцгеймера или других дегенеративных заболеваний у людей.

Биомаркеры нездорового старения

Нейробиологи сталкиваются с серьезным пробелом в знаниях: они не знают, почему одни люди стареют хорошо, а другие — нет, или чем их мозг различается в процессе старения.Одна многообещающая стратегия преодоления этого разрыва — это картирование того, что известно как эпигеном человека, то есть отображение того, какие гены задействованы в каких клетках во всех частях тела. Эти усилия являются частью национального проекта, который возглавляют Массачусетский технологический институт и профессор Манолис Келлис ’99, MNG ’99, PhD ’03, и который будет собирать огромные объемы данных от множества разных людей. Применяя к этим данным сильные стороны MIT в стратегиях больших данных и методах «глубокого обучения» искусственного интеллекта, Келлис в сотрудничестве с профессором биологии Novartis Леонардом Гуаренте ’74 и Цаем надеются определить ключевые биомаркеры здорового и нездорового старения.Такие биомаркеры позволят как раннюю диагностику, так и способы отслеживания прогрессирования заболевания или улучшений от терапии. Келлис и Цай уже обнаружили биомаркер в регуляторной области иммунных генов мозга, который является основным фактором риска болезни Альцгеймера.

Измерение мозговых волн для ранней диагностики

Анестезия влияет на мозг по-разному с возрастом. Эмери Браун из Массачусетского технологического института, профессор медицинской инженерии и вычислительной нейробиологии Эдварда Худ Таплина, который одновременно является вычислительным нейробиологом и анестезиологом, использует ЭЭГ, технологию, которая использует электроды для регистрации мозговых волн, чтобы показать, что характер и сила мозговых волн меняются. с возрастом.Он охарактеризовал различия в мозговых волнах у пациентов в возрасте от 18 до 90 лет под наркозом и использует эти данные для создания калькулятора возраста мозга. Этот метод имеет потенциал для анализа различий между пациентами с болезнью Альцгеймера и без нее или для измерения степени старения головного мозга человека и, таким образом, помогает идентифицировать мозги, волновые структуры которых позволяют предположить, что они могут быть подвержены более высокому риску развития болезни Альцгеймера, даже хорошо. до появления когнитивного спада и других поведенческих симптомов.

Вывод на рынок новых инструментов и методов лечения

Исследования мощные. Но открытия приносят пользу людям только после того, как результаты открытий одобрены регулирующими органами и станут коммерчески доступными. Поскольку Массачусетский технологический институт является якорем того, что, возможно, является мировой биотехнологической столицей — огромной концентрацией биотехнологических компаний и исследовательских центров, — он может быстро переводить новые открытия в практические приложения, готовые к выходу на рынок. Расположение Массачусетского технологического института также означает, что Aging Brain Initiative может сотрудничать с широким кругом партнеров и использовать их навыки и таланты.В результате участники Aging Brain Initiative уверены, что их исследования будут иметь большое значение для остановки или значительного замедления прогрессирования болезни Альцгеймера и других деменций и улучшения когнитивных функций у людей, страдающих этими состояниями.

Сделать трансформационный подарок

ИЛИ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ, обращайтесь:

Аша Бхакар, доктор философии
Директор по развитию
[email protected]
(617) 258-0759

Центр развития мозга старения | Институт исследований старения Хинды и Артура Маркуса

Центр изучения старения мозга занимается расширением медицинских знаний о делирии и взаимодействии между делирием и деменциями, такими как болезнь Альцгеймера.Каждый год более 12 миллионов пожилых американцев заболевают делирием — острым заболеванием, которое проявляется в виде резкого замешательства или внезапного изменения когнитивных способностей. Долгосрочные последствия делирия включают повышенный риск смерти, деменции и длительной нетрудоспособности. Делирий особенно часто встречается у пациентов с болезнью Альцгеймера, и профилактика делирия у этой группы пациентов имеет решающее значение.

Наша цель — уменьшить делирий и его осложнения для пациентов во всем мире.Эта миссия реализуется посредством тщательных исследований и поддерживается преданными своему делу персоналом, междисциплинарными сотрудниками и стажерами в благоприятной среде с использованием высококачественных, инновационных методов и технологий.

Наши исследования и клиническая деятельность включают изучение факторов риска, патофизиологию, стратегии вмешательства и клинические испытания с акцентом на:

• Когнитивное старение и оптимизация когнитивного здоровья
• Делирий и профилактика обратимых причин когнитивного спада и деменции
• Модели помощи для предотвращения делирия и снижения когнитивных функций

В своей работе Центр также изучает более широкие социальные последствия делирия и снижения когнитивных функций, включая затраты, политику и проблемы со стороны лиц, осуществляющих уход, при состояниях, связанных с когнитивными нарушениями у пожилых людей.

Центр изучения старения мозга отличается стремлением нашего факультета наставлять новое поколение исследователей в этой области и распространять наши результаты среди клиницистов, политиков и общественности.

Значительные воздействия и основные направления исследований включают:

• Диагностика делирия . Метод оценки спутанности сознания (CAM) , разработанный Хиндой и Артуром Маркусом, директором Центра исследования старения мозга доктором Шэрон Иноуе, является наиболее широко используемым в мире методом выявления делирия.
• Профилактика делирия . Больничная программа для пожилых людей (HELP) , модель стационарного лечения, которая, как было доказано, снижает заболеваемость делирием до 40 процентов, используется более чем в 200 больницах по всему миру.
• Долгосрочные результаты после делирия . Наши исследования влияния делирия на пожилых людей привели к лучшему пониманию рисков, причин и результатов, связанных с этим состоянием, и могут в конечном итоге изменить способ лечения пациентов с делирием в будущем.
• Взаимодействие делирия и деменции . Мы заинтересованы в понимании того, как делирий и деменция, две из наиболее распространенных причин когнитивных нарушений у пожилых людей, влияют и влияют друг на друга.