Учени откриха две повратни възрасти за човешкия мозък: Големи промени настъпват около 24 и след 65 години

Човешкият мозък не се променя с еднакво темпо през целия живот. Мащабен анализ на повече от 1,3 милиона клетъчни ядра показва три основни фази в развитието и стареенето на префронталната кора, като две от най-интересните повратни точки се очертават около 24-годишна възраст и след 60–65 години.

Резултатите са част от проекта PsychAD и са публикувани в научното списание Nature. Изследователите са анализирали мозъчна тъкан от 284 донори на възраст от 0 до 97 години.

Целта е да бъде създадена подробна карта на клетъчните и молекулярните промени, които настъпват при нормалното стареене, и да се установи как те се различават от процесите при заболявания като Алцхаймер, Паркинсон, шизофрения и биполярно разстройство.

Какво се случва с мозъка около 24 години?
Една от най-ясните промени се наблюдава около 24-годишна възраст.

През детството и юношеството различните типове мозъчни клетки преминават през бързи промени. Мозъкът изгражда и пренарежда връзки, а префронталната кора – област, свързана с планирането, паметта, вземането на решения и контрола на поведението – продължава активно да се реорганизира.

Около 24 години темпът на наблюдаваните клетъчни промени започва да намалява.

След това се очертава сравнително стабилен период, който обхваща голяма част от средната възраст.

Това обаче не означава, че човешкият мозък внезапно става „напълно развит“ точно на 24 години или че след тази възраст спира да се променя.

Резултатите показват промяна в общите модели на активност на изследваните клетки, а индивидуалните различия между хората остават.

„Този атлас предоставя съществена отправна точка за разбирането на здравословното стареене на мозъка на молекулярно ниво“, коментира съавторът на изследването д-р Киран Гирдхар от Медицинския факултет „Айкан“ към болница „Маунт Синай“ в Ню Йорк.

След 60–65 години настъпва нова промяна
Втората голяма повратна точка се наблюдава значително по-късно.

Данните очертават нов етап в късната зряла възраст, като около 60–65 години започват да се забелязват промени в начина, по който функционират различни групи клетки.

Тази възраст не трябва да се възприема като точна граница, валидна за всеки човек. Става дума за общ модел, установен при анализа на изследваната мозъчна тъкан.

Особено интересни са промените при глиалните клетки, които имат важна роля за поддържането и защитата на нервната тъкан.

С напредването на възрастта те, както и имунните клетки в мозъка, стават по-активни. Учените наблюдават процеси, свързани с възпаление, клетъчен стрес и справяне с увредени протеини.

Променя се дори 24-часовият ритъм на мозъчните клетки
Изследването открива още една любопитна особеност – с възрастта се променя вътрешният денонощен ритъм на определени мозъчни клетки.

При младите хора и тези в средна възраст невроните, свързани с паметта, планирането и вземането на решения, показват ясно координирани модели на активност през различните части на денонощието.

След 60-годишна възраст този модел значително отслабва.

В същото време при имунните клетки на мозъка се появява различна ритмична активност.

„Мозъкът не просто спира да отчита времето, а променя това, което отчита“, обяснява д-р Гирдхар.

Как откритието може да помогне при изследването на Алцхаймер?
Една от важните цели на учените е да разберат защо мозъкът на някои хора остава по-устойчив на възрастовите изменения и заболяванията.

При част от хората с натрупване на тау протеин са установени различия в реакциите на нервните и защитните клетки към стрес.

Това може да даде нова посока за проучване на причините, поради които някои хора запазват когнитивните си способности по-дълго от други въпреки наличието на определени патологични изменения.

Проектът PsychAD разглежда не само болестта на Алцхаймер, но и свързани деменции и психиатрични заболявания.

Според водещия автор проф. Панос Русос подробното картографиране на клетъчните програми може да подпомогне бъдещото откриване на биомаркери, потенциални терапевтични цели и разработването на по-прецизни подходи към различни заболявания.

Това не означава, че мозъкът се „пречупва“ на определена възраст
Резултатите трябва да бъдат разглеждани внимателно. Изследването анализира биологични модели в мозъчна тъкан, получена след смъртта, и не представлява диагностичен тест.

То не доказва и че всеки човешки мозък претърпява внезапна промяна точно на 24 или 65 години.

Посочените възрасти очертават периоди, около които в изследваните проби се забелязват значими промени в общите клетъчни модели.

Голямата стойност на създадения атлас е друга – той дава на учените референтна карта, с която занапред могат да сравняват нормалното стареене на мозъка с процесите, наблюдавани при невродегенеративни и психиатрични заболявания.