Молодой ученый из Калининграда победил тайну старения мозга

Из Калининграда исследователи из БФУ имени Канта и их английские коллеги пришли к ошеломляющему выводу: замедлить старение мозга поможет активный образ жизни и ограничение в калорийности питания.

К таким выводам пришли ученые БФУ и Уорикского университета из Великобритании после исследования синапсов и нейронов в коре головного мозга.

«Перед нами стояла задача, понять, какие изменения происходят в головном мозге в ходе старения и получения опыта. Центром нашего научного внимания стали нейроны, синапсы и глиальные клетки», — пояснил в Калининграде участник исследования, ассистент института живых систем БФУ Александр Богданов.

imageПо его словам, что головной мозг человека содержит порядка 90 миллиардов нейронов, связанных между собой синаптическими связями. Нейрон — это электрически возбудимая клетка, которая предназначена для приема извне, обработки, хранения, передачи и вывода вовне информации с помощью электрических и химических сигналов. А синапс служит связью, контактом, между нейронами для передачи сигналов.

«В ходе получения опыта человеком синапсы изменяются: усиливаются или ослабляются. Поэтому рассматривая нейронную сеть в целом, мы сможем увидеть нейронные цепи, как с сильными, так и со слабыми связями. Процесс усиления или ослабления синаптических связей может регулироваться за счет, так называемых, глиальных клеток. Долгое время считалось, что эти клетки выполняют только функцию жизнеобеспечения нейронов и синапсов. Но ученые установили, что глиальные клетки также могут влиять на передачу сигналов. Они обеспечивают нейроны энергией и (питательными веществами) и регулируют синаптическую передачу, высвобождая аденозинтрифосфат (АТФ — универсальный источник энергии и нейромедиатор глиальных клеток). Все эти процессы напрямую влияют на когнитивные функции головного мозга», — поведал молодой российский исследователь.

По его словам, под когнитивными функциями принято понимать наиболее сложные функции головного мозга, с помощью которых осуществляется процесс рационального познания мира. К когнитивным функциям относится внимание, восприятие, память интеллект, речь и, гнозис (узнавание) и праксис (целенаправленное действие). Известный факт — с возрастом у живого организма наблюдается снижение памяти, умственной работоспособности и других когнитивных функций.

«Наша команда исследователей выяснила, что значительные изменения в процессе старения происходят и в глиальных клетках. В цитоплазме этих клеток ослабевает кальциевая сигнализация. Кроме того, с возрастом количество высвобождаемого АТФ снижается. Соответственно, ухудшается синаптическая передача сигналов, и ослабевают когнитивные функции».

В ходе лабораторных экспериментов на мышах ученые установили, как можно препятствовать изменениям, связанным со старением мозга, прокомментировали в Калининграде сегодня, 26 июля 2019 года, собкору Мой Калининград в БФУ имени И. Канта.

Александр Богданов пояснил:

— Для одной группы мышей мы изменили поведенческую модель: поместили их в обогащенную сложную среду. Другими словами, обеспечили им активный образ жизни с игрушками, тоннелями, беговым колесом и большим пространством. Вторая модель, которую мы применили, — ограничение потребляемых калорий. Животные потеряли не более 10 процентов массы тела. В результате мы обнаружили, что у подопытных старых мышей синаптическая передача сигналов улучшилась, а кальциевая сигнализация в глиальных клетках более активна. Соответственно, увеличилась способность глиальных клеток высвобождать АТФ, поэтому у мышей, живших в условиях обогащенной среды, сохраняется высокий уровень когнитивных способностей. Мозг на уровне синапсов выглядит моложе по сравнению с мозгом сородичей без активного образа жизни и умеренного питания.

Как сообщил исследователь, по мере старения когнитивные функции мозга угасают, а вместе с тем увеличивается риск нейродегенеративных заболеваний, наблюдаются возрастные деменции.

«На сегодняшний день мы установили, что здоровый образ жизни и умеренное количество потребляемых калорий способны замедлить старение мозга за счет увеличения способности глиальных клеток выделять АТФ. Но перед нами стоит новая задача — найти фармакологический способ для борьбы со старением мозга. Ведь не всем разрешены, например, физические нагрузки, или у человека может наблюдаться метаболический синдром и простая диета ему не поможет», — сообщил Богданов.

Исследования проводились на базе Уорикского университета (Великобритания) под руководством исследователей Юрия Панкратова (также профессор-исследователь БФУ) и Ульяны Лало. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Frontiers in Cellular Neuroscience.

Читать новости удобнее в  Telegram