Учени от Русия и Великобритания изясниха как може да се забави стареенето на мозъка
Да се забави стареенето на мозъка може да помогне активния начин на живот и ограничаването калоричността на хранене. До тези изводи са стигнали учени от Балтийския федерален университет (БФУ), носещ името на Кант гр.Калининград и Уоруикския университет (University of Warwick) , Великобритания, изследвайки синапсите и невроните в кората на главния мозък. Резултатите от изследването са публикувани в авторитетното научно списание „ Frontiers in Cellular Neuroscience”.
„Пред нас стоеше задача да разберем какви изменения произтичат в главния мозък по време на стареенето и получаването на опит”. Центърът на нашето научно внимание бяха невроните, синапсите и глиалните клетки” – обяснява участника в изследването и асистент в института на живите системи към БФУ Алексантър Богданов.
Всички ние знаем, че мозъкът на човек съдържа около 90 милиарда неврона, свързани помежду си със синаптически връзки. Невронът е електрически възбуждаща се клетка, която е предназначена да приема отвън, да обработва, да съхранява, да предава и извежда навън информация с помощта на електрически и химически сигнали. Синапсите служат за връзка и контакт между невроните за предаване на сигналите.
„ В хода на придобиване на опит от човека синапсите се променят, усилват се или отслабват. Затова, разглеждайки невронната мрежа като цяло, ние можем да видим невронни вериги, както със силни, така и със слаби връзки. Процесът на усилване и отслабване на синаптическите връзки може да се регулира за сметка на, така наречените, глиални клетки. Дълго време се е смятало, че тези клетки изпълняват единствено функция за жизнеобезпечаването на невроните и синапсите. Но учените установили, че глиалните клетки могат също да влияят на предаването на сигналите. Те осигуряват на невроните енергия и хранителни вещества, и регулират синаптическото предаване, освобождавайки аденозинтрифосфат (АТФ- това е универсален източник на енергия и невромедиатор на глиалните клетки). Всичките тези процеси пряко влияят на когнитивните функции на главния мозък” – разказва младият изследовател.
Под когнитивни функции се подразбират най-сложните функции на главния мозък, с помощта, на които се осъществява процеса на рационалното познание на света. Към когнитивните функции се отнасят вниманието, възприятието, паметта, интелекта, речта, гнозиса (познаването) и праксиса (целенасоченото действие). Известен факт е че с напредването на възрастта на живите организми се наблюдава отслабване на паметта, умствената работоспособност и други когнитивни функции.
„Нашият екип от изследователи изясни, че в процеса на стареене в глиалните клетки протичат значителни изменения. В цитоплазмата на тези клетки отслабва калциевата сигнализация. Освен това, с възрастта количеството освобождаващ се АТФ намалява. Съответно намалява синаптичното предаване на сигнали и намаляват когнитивните функции” – разказва А.Богданов
По време на лабораторните изследвания с мишки се установило как може да се възпрепятстват промените, свързани със стареенето на мозъка.
Алексанър Богданов разказва:
„ За една група мишки ние изменихме поведенческия модел. Сложихме я в обогатена сложна среда. С други думи, обезпечихме им активен начин на живот с играчки, тунели, колело за бягане и голямо пространство. Вторият модел, който ние използвахме, беше ограничаването на калоричността на храната. Животните загубиха не повече от 10% от своето тегло. В резултат ние открихме , че при подопитните възрастни мишки синаптичното предаване на сигнали се подобри, а калциевата сигнализация на гниалните клетки стана по-активна. Съответно се увеличи способността на глиалните клетки да освобождават АТФ, затова при мишките, живеещи в условията на сложна обогатена среда, се съхранява високото ниво на когнитивни способности. Мозъкът на ниво синапси на тези подопитни мишки изглежда по-млад в сравнение с тези, които не водят активен начин на живот и не спазват умерено хранене.”
В процеса на стареене когнитивните функции „постепенно угасват”, а заедно с това се увеличава риска от невродегенеративни заболявания, наблюдава се възрастова деменция.
„ На този етап ние установихме, че здравословният начин на живот и умереното количество калории в приеманата храна могат да забавят стареенето на мозъка за сметка на увеличената способност на глиалните клетки да отделят АТФ. Но сега пред нас стои нова задача,състояща се в намирането на фармакологичен начин за борба със стареенето на мозъка. Не на всички, например, са им разрешени физически натоварвания, а при други се наблюдава метаболически синдром и обикновената диета няма да помогне” – резюмира А.Богданов.
Изследванията са проведени в Уорикския университет (Великобритания) под ръководството на проф.Ю.Панкратов от БФУ и Уляна Лало от английския университет.