Speciální Neurony von ekonomové mohou držet klíč k super ostré paměti u 80+ superagerů

25letá studie „Superagerů“ odhaluje faktory mozku a životního stylu, které pomáhají některým starším dospělým vzdorovat typickému poklesu paměti a nabízí stopy pro zvýšení kognitivní odolnosti po celou dobu životnosti.

​​​​​​​Účastníci studie Superaging Studie Northwestern University se shromáždili 24. května 2013, aby se mísili a stýkali se. Fotografie Ben Keslinga, v té době s Wall Street Journal. Studie: Prvních 25 let programu Superaging Northwestern University

V nedávném článku zveřejněném v časopise Alzheimerova a demenceVýzkumníci na Northwestern University Alzheimerovo výzkumné středisko (ADRC) zkoumali „superaging“, specifický, provozně definovaný biologický a kognitivní fenotyp u lidí nad 80 let, kteří vystupují i jednotlivci, kteří jsou mladšími 20–30 let mladšími v paměťových testech.

Superažeři, jak zjistili, vykazují buněčné vlastnosti a mozkové struktury, které odolávají typickým poklesu spojeným s věkem, včetně snížení zánětZřetelné vzorce „odolnosti“ vůči rozvoji patologie a „odolnosti“ vůči jejímu kognitivnímu dopadu a vyšší hustoty určitých specializovaných neuronů.

Termín „superace“ (žádný prostor mezi „super“ a „agerem“) byl záměrně vybrán jako symbolické označení pro tento kvantitativní práh spíše než obecný popis.

Pozadí

Lidský mozek se v průběhu času mění prostřednictvím konstruktivních i regresivních procesů. Na začátku života dominují adaptivní změny, ale s věkem jsou postupně podkopány biologickými faktory.

Neurony jsou obzvláště zranitelné, protože se neregenerují, intenzivně pracují na přenosu informací a spotřebovávají velké množství energie, což vede k kumulativnímu opotřebení. Stárnutí je často spojeno se smršťováním mozku, ztrátou neuronů a synapsí a akumulací škodlivých proteinů, což posílilo názor, že kognitivní pokles je nevyhnutelný.

Historicky se perspektivy stárnutí pohybovaly od pesimismu po víru v trvalé hodnotě úsudku a moudrosti. Moderní neurověda do značné míry zdůraznila negativní pohled, zejména v důsledku výzkumu Alzheimerovy choroby, které ukazuje, že většina starších dospělých se rozvíjí některé změny mozku spojené s tímto stavem.

Program superace na severozápadní univerzitě začal v polovině 90. let po neobvyklé pitvě 81leté ženy s výjimečnou pamětí a minimální patologií Alzheimerovy choroby.

Tento objev naznačil, že významná ztráta paměti není nevyhnutelná a inspirovala výzkumný program k identifikaci biologických rysů, které chrání určité starší dospělé před kognitivním poklesem.

O studii

Vědci definovali superagery jako jednotlivce ve věku 80 a více let, kteří skórovali nejméně 9 z 15 na testu Rey sluchového verbálního učení (RAVLT) zpožděné stažení, což odpovídalo průměrnému výkonu 56–66 let, ale výrazně nad typickým skóre pro jejich věk 5 z 15.

Kandidáti také museli provádět alespoň na úrovni přiměřené věku při jiných kognitivních testech. Jako hlavní kritérium byla vybrána epizodická paměť, protože je to doména nejvíce postižená stárnutím.

Účastníci byli přijati z kognitivně normálních kontrol v severozápadním klinickém jádru ADRC a prostřednictvím doporučení, i když pouze asi 10% doporučení splnilo kritéria pro supering.

Studie nakonec zapsala 290 účastníků, z toho 101 superagerů a 32 neurotypických vrstevníků, s průměrným věkem kolem 90 let. Dary mozku bylo podporováno, což mělo za následek 77 pitvy.

Vědci také shromažďovali údaje o sociálním angažovanosti, životním stylu a osobnosti. Zatímco Superažéři neměli zdravější lékařské profily nebo důsledně dodržovat „zdravý“ životní styl, měli tendenci být vysoce společenský, hlásili pozitivní vztahy a při extraverzi skórovali vyšší. Vědci také poznamenali, že tyto charakteristiky osobnosti jsou v souladu s rolí předního cingulate Cortex v sociálním a emočním zpracování, jedna z oblastí mozku uchovávaných u superagerů.

Podélné sledování hodnotilo neuropatologii, zobrazování mozku a kognitivní stabilitu. Neuroimaging se zaměřil na kortikální tloušťku, zejména v předním cingulatu. Neuropatologická analýza zkoumala hustotu neuronů, hromadění proteinů, integritu cholinergního systému a mikrogliální aktivitu.

Klíčová zjištění

Neuroimaging ukázal, že na rozdíl od typických starších dospělých neměli superageři žádné kortikální ztenčení ve srovnání s mnoha mladšími dospělými a ztenčení se časem vyskytovalo pomaleji.

Jejich přední cingulační kůra byla překvapivě silnější než u 50–60 let a obsahovala více von ekonomů neuronů, což jsou specializované buňky spojené se sociálním a emocionálním zpracováním. Autoři poznamenávají, že superažeři se mohou narodit s vyšší hustotou těchto neuronů, protože se zdá, že u neurotypických dospělých se nekleslo s věkem.

Post-mortální studie odhalily méně neurofibrilárních zamořených onemocnění Alzheimerovy choroby v kritických oblastech, jako je entorhinální kůra a hippocampus. Autoři zdůraznili dva možné mechanismy: odolnost vůči rozvoji takových spleti a odolnost vůči jejich kognitivním účinkům. V některých případech byla velikost neuronu v entorhinální vrstvě dva větší, možná poskytovala rezistenci nebo odolnost vůči změnám souvisejícím s věkem. Superažéři také měli nižší hladiny fosforylovaného tau v krvi, konkrétně P-tau181, což podporuje sníženou patologii.

Bazální cholinergní systém předního mozku, důležitý pro pozornost a paměť, vykazoval méně spletených a axonálních abnormalit u superagerů, spolu s nižší hustotou neuronů bohatých na acetylcholinesterázu-což zvyšuje účinek acetylcholinu snížením jeho rozpadu.

Mikrogliální aktivace v bílé hmotě byla také snížena, což naznačuje nižší zánětlivé zátěž. Předběžná práce také zjistila, že mikroglie z mozků Superager mají jedinečné vlastnosti a různé vzorce proliferace v kultuře.

Podrobná případová studie prokázala pozoruhodnou kognitivní stabilitu po dobu 15 let, minimální mozková atrofie, normální objemy hippocampálních a amygdaly a řídká patologie tau bez amyloidních ložisek nebo jiných obyčejných onemocnění mozku souvisejících s věkem.

Tato zjištění naznačují, že superace zahrnuje jak strukturální konzervaci, tak biologickou odolnost vůči běžným neurodegenerativním procesům, což dobře podporuje výjimečný výkon paměti do pokročilého věku.

Závěry

Program Superaging Northwestern University prokázal, že je možné identifikovat jednotlivce v jejich 80. a dále, kteří si zachovávají výkon paměti srovnatelné s těmi desetiletími mladšími a kteří vykazují výrazný neurobiologický profil.

Tento klinickobiologický fenotyp, charakterizovaný zachovanou morfologií mozku, větší hustotou neuronů VON, robustní cholinergní systémy, snížená degenerace neurofibrilárních a nižší zánět bílé hmoty, nabízí cenný kontrast pro pochopení mechanismů, které vedou k typickému kognitivnímu poklesu.

Klíčovou silou je integrace podélného klinického, neuroimagingu a postmortálních dat programu, což umožňuje robustní charakterizaci fenotypu. Zjištění naznačují, že superace odráží relativní dominanci konstruktivního Neuroplasticita Přes involuční procesy, potenciálně modulované genetickými, epigenetickými a environmentálními faktory. Kandidátní geny, jako je Klotho, Bdnf, Apoe, ODPOČINEKa TMEM106B byly navrženy jako možné přispěvatelé, ačkoli jejich role v superingaringu je třeba určit.

Omezení zahrnují malý podíl populačních splňujících kritérií a nejistoty ohledně toho, zda jsou ochranné vlastnosti vrozené nebo modifikovatelné. Autoři také varují, že konvenční neuropatologické stagingové systémy, jako jsou fáze Braak, mohou podceňovat zachované neurony, které přispívají k udržované funkci u superagerů.

Budoucí výzkum by měl objasnit kauzální mechanismy, posoudit intervence pro oddálení regresivních změn mozku a prozkoumat farmakologické dráhy ke zvýšení odolnosti a odporu, což potenciálně prospívá kognitivní dlouhověkosti v širší stárnutí populace.