Наука, лежащая в основе мозга «суперагеров»

Новые исследования показывают, что пожилые люди, которые сохраняют когнитивные способности с возрастом, имеют генетическое преимущество перед своими сверстниками. Ученые из Медицинского колледжа Чикагского университета Иллинойса обнаружили, что так называемые «супер-пожилые» люди производят в два раза больше новых нейронов в гиппокампе — части мозга, ответственной за обучение и память — чем обычные пожилые люди. Их исследование было опубликовано в среду в журнале Nature. «Это открытие означает, что супер-пожилые люди обладают молекулярной способностью, которая позволяет им иметь более высокую [когнитивную] производительность, в том числе более высокую нейрогенез», — сказала соавтор исследования Орли Лазаров, директор программы обучения по болезни Альцгеймера и связанным с ней формам деменции Университета Иллинойса в Чикаго. «Нейрогенез — одна из самых глубоких форм пластичности мозга». Другими словами, по ее словам, мозг супер-пожилых людей более «адаптивен». Супер-пожилой человек — это человек в возрасте 80 лет и старше, который может похвастаться памятью человека, по крайней мере, на два-три десятилетия моложе, что определяется с помощью теста на отсроченное воспроизведение слов, по словам доктора М. Марселя Месулама, основателя Института когнитивной неврологии и болезни Альцгеймера Месулама при Медицинской школе Файнберга Северо-Западного университета, который и придумал этот термин. В новом исследовании Лазаров и ее коллеги изучили 38 мозгов из пяти групп умерших взрослых: здоровых взрослых в возрасте до 40 лет, здоровых пожилых людей, людей на ранних стадиях когнитивного спада, людей с диагнозом болезни Альцгеймера и супер-пожилых людей. Шесть мозгов супер-пожилых людей были предоставлены программой SuperAging Program Северо-Западного университета, которая в прошлом году отпраздновала свое 25-летие. Исследователи изучили нейроны на разных стадиях развития в образцах ткани мозга. Исследование показало, что у супер-пожилых людей было в два раза больше новых, или «незрелых», нейронов, чем у здоровых пожилых людей. По сравнению с людьми, страдающими болезнью Альцгеймера, у супер-пожилых людей их было в два с половиной раза больше. Еще в середине 20-го века считалось, что млекопитающие рождаются с фиксированным количеством нейронов в мозге. Затем в 1960-х и 1970-х годах ученые обнаружили нейрогенез у взрослых грызунов и приматов. Хотя с тех пор исследования подтвердили наличие этого явления у людей — в части гиппокампа, называемой зубчатой извилиной — доказательства были противоречивыми, а сам процесс плохо изучен. «Мы установили наличие этого процесса и его роль в обучении и памяти у грызунов и приматов», — сказала Лазаров. «Очень важный для нас вопрос — функционирует ли человеческий мозг аналогичным образом». Исследования Лазаров показывают, что взрослый человеческий мозг не только способен генерировать новые нейроны, но и делает это в зависимости от возраста и когнитивного статуса. Мозг «суперагеров» демонстрирует «признаки устойчивости», — сказал Лазаров. «Они способны справляться со старением и хорошо функционировать в когнитивном плане». Кроме того, его команда обнаружила, что изменения в двух типах клеток, астроцитах и нейронах CA1, помогают регулировать память и когнитивные функции в стареющем гиппокампе. Тем не менее, по словам авторов, исследование имело ограничения: выборка была небольшой, а между образцами человеческого мозга обычно наблюдается большая вариативность. Суперагеристы дают более 25 лет когнитивных подсказок По данным Northwestern SuperAging Program, это исследование стало первым открытием генетического различия между суперагеристами и типичными пожилыми людьми. «Этим людям за 80 и 90, и вдруг вы видите, что у них все еще есть незрелые нейроны, которые перестраивают свои связи», — сказала содиректор программы Тамар Гефен, которая также является соавтором исследования. «Нет никаких сомнений в том, что их гиппокамп полностью отличается от гиппокампа других людей, и точка». В рамках программы были сделаны и другие открытия, связанные с такими исключительно здоровыми мозгами пожилых людей, от личностных черт до неврологических аномалий. Во-первых, по словам Гефен, супер-пожилые люди обычно описывают себя как экстравертов. У них также больше нейронов фон Экономо, которые являются нервными клетками, связанными с социальным поведением. «Мы снова и снова слышим о том, насколько важна социализация для здорового старения, и, с другой стороны, насколько вредна изоляция в пожилом возрасте», — сказала она. Супер-пожилые люди также склонны плыть по течению и оставаться открытыми для новых впечатлений, при этом они сами описывают себя как людей с низким уровнем невротизма, добавила Гефен. Здоровый человеческий мозг с возрастом сжимается, и этот процесс усугубляется болезнью Альцгеймера. Однако в исследовании, опубликованном в 2017 году в Журнале Американской медицинской ассоциации, исследователи из Северо-Западного университета обнаружили, что мозг супер-пожилых людей сокращается медленнее, чем у их сверстников. В 2021 году Гефен и ее коллеги опубликовали в журнале Cerebral Cortex исследование, показывающее, что супер-пожилые люди устойчивы к нейрофибриллярным, или тау, клубкам, которые представляют собой аномальные скопления белка, связанные с болезнью Альцгеймера. Что касается иммунитета, то супер-пожилые люди вызывают столько же вопросов, сколько и ответов. В мозге находятся иммунные клетки, называемые микроглией, которые активируются у людей с нейродегенеративными расстройствами. В исследовании 2019 года, опубликованном в журнале Frontiers in Aging Neuroscience, команда Гефен обнаружила, что у супер-стариков не только меньше активированной микроглии, чем у людей с деменцией, но и ее количество сходно с количеством у людей на 30–40 лет моложе. Необязательно быть супер-пожилым, чтобы оставаться в форме В некотором смысле, новое исследование предполагает, что супер-пожилые люди выиграли генетическую лотерею. «Думаю, нам повезло», — сказал Сел Якли, участник программы SuperAging Северо-Западного университета. «У нас появляются новые нейроны». 86-летняя жительница Чикаго пошутила, что она выполняет свои «обязанности супер-пожилого человека». То есть она вяжет, ходит в спортзал, делает украшения, поет в хоре и с удовольствием отмечает выполненные задачи в своем ежедневном списке дел. В последнее время Якли не может много общаться с людьми лично, но уделяет приоритетное внимание поддержанию связи с друзьями по телефону, электронной почте и Zoom. Якли сказала, что гордится тем, что является «суперагером», но не застрахована от когнитивных проблем, которые возникают с возрастом. «Есть вещи, которые я помню, как будто это было вчера, но есть и такие, которые я забываю», — сказала она. Даже если человек не является супер-пожилым, он может многое сделать в зрелом возрасте для поддержания здоровья своего мозга, сказала доктор Дженнифер Паулдурай, медицинский директор программы Inova Brain Health and Memory Disorders Program в северной Вирджинии. Сейчас самое время уделить приоритетное внимание когнитивному благополучию, сказала она — задолго до того, как наступит естественное ухудшение здоровья или деменция. «Мне нравится концепция супер-старения, потому что она возвращает нам контроль над ситуацией. Уровень распространенности деменции и болезни Альцгеймера только растет. Мы живем дольше, а это значит, что организм изнашивается», — сказала Паулдурай, которая не участвовала в исследовании. «Но если у нас есть возможность сделать этот износ немного менее интенсивным, мы должны об этом говорить». Это последнее исследование является доказательством пластичности мозга, и Паулдурай рекомендует думать об этом органе как о куске глины. Некоторые люди могут родиться с глиной более высокого качества, чем другие, но тем не менее ее можно лепить на протяжении всей жизни, чтобы создавать и развивать нейронные связи. Однако заброшенный кусок глины затвердеет и станет труднообрабатываемым. «Это похоже на то, что происходит с нашим мозгом, если мы не используем его активно, не поддерживаем когнитивную форму и не занимаемся интеллектуальной деятельностью, не ведем физически активный образ жизни на протяжении всей жизни», — сказала Полдурай. Поддержание общего здоровья также жизненно важно для гибкости мозга, сказала она, отметив, что такие факторы, как плохо контролируемые хронические заболевания или нелеченные психические травмы, могут повлиять на рост нейронов. «Гораздо легче говорить о профилактике здоровья и здоровье мозга, пока в [глиняном] горшке не появилось много трещин», — сказала она. «Я предпочитаю говорить об этом, чем о том, что у меня еще нет лекарства от болезни Альцгеймера». Якли, бывшая журналистка, частично объясняет свою когнитивную устойчивость своей карьерой. «У меня был любознательный ум», — сказала она. «Я следила за многими историями и брала интервью у многих людей — возможно, это как-то связано с моими нейронами». Ее совет тем, кто не относится к категории «суперпожилых»: оставайтесь не только занятыми, но и активными. «Не беспокойтесь о годах», — сказала Якли. «Просто оставайтесь активными, как умственно, так и физически».