Омолаживая мозг

К сожалению, чем старше становится человек, тем труднее ему запомнить или изучить что-то новое. Причины, лежащие в основе этих изменений, пока неясны, но сотрудники Центра регенеративной терапии Технического университета в Дрездене взялись выяснить, поможет ли увеличение количества стволовых клеток в мозге восстановить такие когнитивные функции, как обучение и память, которые теряются при старении.

Исследовательская группа во главе с профессором Федерико Калегари использовала собственный метод для стимуляции небольшого пула нервных стволовых клеток, которые находятся в головном мозге, чтобы увеличить их количество и, как следствие, увеличить количество нейронов, генерируемых этими стволовыми клетками. Удивительно, но дополнительные нейроны оказались способны выживать в мозге старых мышей и формировать новые контакты с соседними клетками.

Ученые также исследовали ключевую когнитивную функцию, которая теряется у мышей и людей в процессе старения: ориентация в пространстве.

Хорошо известно, что люди учатся ориентироваться в новой среде по-разному, в зависимости от возраста. В молодости мозг может построить и запомнить когнитивную карту окружающей среды, но эта способность исчезает в стареющем мозге. В качестве альтернативного решения проблемы, мозг пожилого человека без когнитивной карты окружающей среды должен заучить фиксированные серии поворотов, которые необходимы для достижения определенного пункта назначения. Эти две стратегии на первый взгляд могут показаться схожими, но только когнитивная карта помогает людям эффективно ориентироваться при старте с нового места или при необходимости достижения нового места назначения.

Будет ли увеличение числа нейронов достаточным, чтобы противодействовать снижению производительности мозга при ориентировании и замедлить этот процесс старения? Да. Старые мыши с бОльшим количеством стволовых клеток нейронов восстановили утраченную способность строить карту окружающей среды и запоминали ее лучше, становясь более похожими на молодых мышей. Когда нервные стволовые клетки стимулировались в головном мозге молодых мышей, когнитивные нарушения были отсрочены, и память лучше сохранялась в течение всей естественной жизни животного.

Нервные стволовые клетки и новые нейроны (зеленые), искусственно созданные в гиппокампе мозга мыши и контактирующие со зрелыми клетками (красные). Источник: TU Dresden.

У молодых людей гиппокамп имеет решающее значение для запоминания мест и событий, он отвечает за создание новых карт местности. Но пожилые люди используют для навигации другие структуры мозга, которые больше связаны с развитием привычек. Удивительно, что увеличение количества нейронов в гиппокампе старых мышей позволило им использовать стратегии, типичные для молодых животных. Они не только быстро учились, изменился сам процесс обучения.

У людей есть небольшое количество стволовых клеток в головном мозге, и оно значительно уменьшается в течение жизни. Это одна из причин, лежащих в основе когнитивного дефицита при старении, и сохранение стволовых клеток имеет важное значение для быстро стареющего общества. Данная работа демонстрирует, что возрастные изменения могут быть замедлены путем сохранения нейрогенного потенциала мозга и омоложения таким образом его функций.

Статья G.Berdugo-Vega et al. Increasing neurogenesis refines hippocampal activity rejuvenating navigational learning strategies and contextual memory throughout life опубликована в журнале NatureCommunications.

АминатАджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ruпо материалам TU Dresden: Rejuvenatingthebrain: Rejuvenating the brain: more stem cells improve learning and memory of old mice.