Ο εγκέφαλος γερνά και η απάντηση βρίσκεται στα γονίδια

Ο εγκέφαλος γερνάει

Προφανώς οι απαντήσεις για την αποκάλυψη των μυστηρίων της γήρανσης του εγκεφάλου βρίσκονται σε ορισμένα γονίδια. Μια ομάδα μελετητών από

Σίγουρα γνωρίζουμε ήδη καταρχήν τι συμβαίνει πότε ο εγκέφαλος γερνά . Για παράδειγμα, γνωρίζουμε ότι οι νευρώνες επιδεινώνονται, πεθαίνουν και αντικαθίστανται από νέους. Αυτή η διαδικασία διευκολύνεται από έναν τύπο μητρικού κυττάρου: νευρικά βλαστοκύτταρα (NSCs), κύτταρα του νευρικού συστήματος ικανά να αναγεννηθούν και να δώσουν ζωή στα προγονικά κύτταρα.

Ωστόσο, όσο περνάει ο καιρός αυτά τα κύτταρα γίνονται όλο και λιγότερο λειτουργικά. Αυτή η περίσταση κάνει επίσης τον εγκέφαλο να γίνει λιγότερο αποτελεσματικός. Τι προκαλεί τη γήρανση αυτών των κυττάρων; Ποιες είναι οι μοριακές αλλαγές που ευθύνονται για τη φθορά τους; Αυτά είναι τα ερωτήματα στα οποία έχουν απαντήσει οι ερευνητές.

Τι συμβαίνει όταν ο εγκέφαλος γερνά;

Πριν καταλάβουμε γιατί ο εγκέφαλος γερνά, ας δούμε σε τι συνίσταται η γήρανση του εγκεφάλου. Η γήρανση του εγκεφάλου είναι αναπόφευκτη μέχρι ένα ορισμένο σημείο, αν και όχι για όλους. Επηρεάζει όλους τους εγκεφάλους αλλά με διαφορετικό τρόπο. Η πρόληψη ή η διακοπή της γήρανσης του εγκεφάλου θα ήταν το καλύτερο ελιξίριο της αιώνιας νεότητας.

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος περιέχει περίπου 100.000 εκατομμύρια νευρώνες που συνδέονται μεταξύ τους κατά δισεκατομμύρια συνάψεις . Κατά τη διάρκεια της ζωής μας, ο εγκέφαλος αλλάζει περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο μέρος του σώματος από τη στιγμή που αρχίζει να αναπτύσσεται κατά την τρίτη εβδομάδα της εγκυμοσύνης μέχρι τα βαθιά γεράματα. Οι πολύπλοκες δομές και οι λειτουργίες του αλλάζουν συνεχώς.

Κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής, ο εγκέφαλος ενός παιδιού δημιουργεί περισσότερες από ένα εκατομμύριο νέες νευρικές συνδέσεις ανά δευτερόλεπτο. Το μέγεθός του τετραπλασιάζεται κατά την προσχολική ηλικία και στα πρώτα έξι χρόνια της ζωής του φτάνει περίπου το 90% του όγκου του.

I μετωπιαίους λοβούς είναι οι περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για τις εκτελεστικές λειτουργίες και βρίσκονται στο τμήμα του εγκεφάλου που αναπτύσσεται τελευταίο. Ορισμένες εκτελεστικές λειτουργίες είναι ο προγραμματισμός, η λειτουργική μνήμη και ο έλεγχος των παρορμήσεων. Για ορισμένα άτομα είναι πιθανό να μην αναπτυχθούν μέχρι την ηλικία των 35 ετών.

Ωστόσο, κάποια στιγμή όλοι αρχίζουμε να γερνάμε. Καθώς μεγαλώνουμε, όλα τα συστήματα στο σώμα μας σταδιακά μειώνονται στην ικανότητά τους να λειτουργούν. Μεταξύ αυτών των συστημάτων περιλαμβάνεται και ο εγκέφαλος. Ως εκ τούτου, ορισμένες μνημονικές αλλαγές σχετίζονται με τη φυσιολογική γήρανση του εγκεφάλου.

Αλλαγές εγκεφάλου

Αλλαγές στη μνήμη που σχετίζονται με τη φυσιολογική γήρανση του εγκεφάλου συμπεριλαμβάνω:

• Μαθησιακές δυσκολίες: Η απομνημόνευση νέων πληροφοριών μπορεί να διαρκέσει περισσότερο.
• Δυσκολία να κάνετε πολλά πράγματα ταυτόχρονα: Η πιο αργή επεξεργασία μπορεί να προκαλέσει δυσκολία στον προγραμματισμό παράλληλων εργασιών.
• Δυσκολία στη μνήμη ονομάτων και αριθμών: Η στρατηγική μνήμη που βοηθά στην απομνημόνευση ονομάτων και αριθμών αρχίζει να μειώνεται γύρω στα 20.
• Δυσκολία στη μνήμη των ραντεβού.

Για παράδειγμα το δηλωτική μνήμη αποτελείται από μνήμες ή συμβάντα που έχουν αποθηκευτεί και μπορούν να ανακτηθούν. Κάποιες έρευνες το δείχνουν το ένα τρίτο των ηλικιωμένων έχει προβλήματα που σχετίζονται με αυτόν τον τύπο μνήμης . Άλλες μελέτες, ωστόσο, δείχνουν ότι το ένα πέμπτο των ανθρώπων μεταξύ 70 και 80 ετών έχουν ολοκληρώσει γνωστικά τεστ με αποτελέσματα ίσα με εκείνα στα είκοσί τους.

Οι γενικές αλλαγές που εντοπίζονται κατά τη γήρανση του εγκεφάλου περιλαμβάνουν:

Εγκεφαλική μάζα.Σύσπαση του μετωπιαίου λοβού και ιππόκαμπος δηλαδή τις περιοχές που εμπλέκονται στην ανώτερη γνωστική λειτουργία και στην κωδικοποίηση νέων αναμνήσεων. Οι αλλαγές ξεκινούν γύρω στα 60 ή 70.

Φλοιώδης πυκνότητα.Αραίωση της εξωτερικής επιφάνειας της αύλακας λόγω της μείωσης των συναπτικών συνδέσεων. Λιγότερες συνδέσεις οδηγούν σε πιο αργή γνωστική διαδικασία.

Λευκή ουσία.Η λευκή ουσία αποτελείται από μυελινωμένες νευρικές ίνες. Αυτές οι ίνες ομαδοποιούνται σε τμήματα και μεταδίδουν νευρικά σήματα μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων. Η μυελίνη μειώνεται με την ηλικία, γεγονός που επιβραδύνει τη μετάδοση των νευρικών σημάτων και επομένως τη γνωστική λειτουργία.

Συστήματα νευροδιαβιβάσεων.Οι ερευνητές προτείνουν ότι όσο μεγαλώνουμε, ο εγκέφαλος παράγει λιγότερους χημικούς αγγελιοφόρους όπως η ντοπαμίνη, η ακετυλοχολίνη, η σεροτονίνη και η νορεπινεφρίνη. Αυτή η λιγότερη δραστηριότητα κατάθλιψη .

Ο ρόλος των γονιδίων καθώς ο εγκέφαλος γερνά

Τώρα ξέρουμε τι συμβαίνει όταν ο εγκέφαλος γερνά. Ας επιστρέψουμε στη μελέτη που αναφέρθηκε στην αρχή του άρθρου για να δούμε τι ρόλο παίζουν τα γονίδια στη γήρανση του εγκεφάλου. Φαίνεται ότι υπεύθυνο είναι το γονίδιο Dbx2.

Οι ερευνητές συνέκριναν τις γενετικές αλλαγές στα μητρικά κύτταρα ή στα βλαστοκύτταρα (NSPC for Neural Stem/Progenitor Cells). Το πείραμα διεξήχθη σε ενήλικα ινδικά χοιρίδια (18 μηνών) και νεότερα ινδικά χοιρίδια (3 μήνες). Κατέστη δυνατό να εντοπιστούν περισσότερα από 250 γονίδια που αλλάζουν τη συμπεριφορά τους με την πάροδο του χρόνου και αυτή θα ήταν η πιθανή αιτία δυσλειτουργίας του εγκεφάλου που σχετίζεται με την ηλικία.

Στην επόμενη φάση, οι επιστήμονες παρατήρησαν ένα πολύ ενδιαφέρον γεγονός: η αύξηση της δραστηριότητας του γονιδίου Dbx2 φαινόταν να αλλάζει το γηρασμένο NSPC. Οι αναλύσεις in vivo και in vitro αποκάλυψαν ότι η αύξηση της δραστηριότητας αυτού του γονιδίου σε νεαρά NSPC τα κάνει να συμπεριφέρονται περισσότερο σαν παλιά βλαστοκύτταρα. Η αυξημένη δραστηριότητα Dbx2 εμπόδισε τα NPSC από την ανάπτυξη ή την ανάπτυξη.

Σε παλαιότερα NSPC, οι ερευνητές εντόπισαν επίσης αλλαγές στην επισήμανση επιγενετική . Αυτό μπορεί να εξηγήσει γιατί τα βλαστοκύτταρα φθείρονται με την πάροδο του χρόνου. Αν σκεφτούμε το DNA μας ως αλφάβητο, τα επιγενετικά σημάδια είναι τόνοι και σημεία στίξης. Αυτό συμβαίνει επειδή λένε στα κύτταρά μας αν πρέπει να διαβάσουν γονίδια και πώς να το κάνουν. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι αυτά τα σημάδια είναι διατεταγμένα διαφορετικά στο γονιδίωμα, λέγοντας στα NSPC να αναπτύσσονται πιο αργά.

Ένα νεότερο μέλλον!

Οι ερευνητές έχουν δείξει ότι αυτές οι αλλαγές μπορεί να συμβάλλουν στη γήρανση του εγκεφάλου ή στην επιβράδυνση της ανανέωσης του εγκεφάλου. Ελπίζεται ότι αυτές οι ανακαλύψεις θα οδηγήσουν μια μέρα στην αντιστροφή της διαδικασίας γήρανσης.