Sitemap
Sdílet na Pinterestu
Nový výzkum na krysách by mohl pomoci vědcům najít způsoby léčby ztráty paměti související s věkem.Camille Chambefort/EyeEm/Getty Images
  • Výzkumníci zkoumali neuronální mechanismy za kognitivním poklesem u potkanů.
  • Jejich výzkum naznačil, že někteří staří jedinci mohou být odolní vůči úbytku kognitivních funkcí, přestože zažívají účinky související s věkem na neuronální úrovni.
  • Vědci dospěli k závěru, že další výzkum těchto kompenzačních mechanismů by mohl pomoci vyvinout léčbu pro věkem podmíněný kognitivní pokles.

Výzkum naznačuje, že hippocampus, oblast v mozku zodpovědná za paměť, provádí dva doplňkové procesy: separaci vzorů a dokončování vzorů.

Dokončení vzoru by se dalo popsat jako schopnost zapamatovat si návštěvu místa, když se tam vrátíte o měsíc později, i když se některé detaily změnily.Na druhou stranu, oddělení vzorů je zapamatování si toho, které rozhovory proběhly během každé návštěvy, a nezaměňovat je mezi sebou.

Jak lidé a hlodavci stárnou, jejich schopnosti oddělovat vzorcepokles. Studie ukázaly, že to může souviset s nadměrně aktivní sítí CA3 v gyrus dentatus v hippocampu.Léky, které snižují tuto hyperaktivitu, zvýšily výkonnost paměti u starých potkanů.

Přímá studie vlivu sítě CA3 na paměť by mohla výzkumníkům pomoci vyvinout léčbu ke zlepšení problémů s pamětí souvisejících s věkem.Nedávno vědci studovali, jak tato síť CA3 ovlivnila paměťové schopnosti mladých a starých krys.

Vědci zjistili, že některé staré krysy mohly fungovat podobně jako mladé krysy v paměťových úkolech, i když jejich mozky vykazovaly nedostatky v oddělení vzorů.

Studie byla zveřejněna vSoučasná biologie.

Studie na krysách

Pro studii vědci získali čtyři mladé krysy (ve věku 3 až 6 měsíců) a 14 starších krys (ve věku 22 až 26 měsíců). Nejprve krysy podstoupily behaviorální testy ve vodním bludišti.

Poté podstoupili operaci implantátu hyperpohonu, aby vědci mohli sledovat laterální okraj jejich oblasti mozku CA3.

Poté byli osm dní trénováni, aby našli ponořenou únikovou plošinu v nádrži s vodním bludištěm.Každý šestý čas v bludišti byl považován za „zkoušku sondy“ a během prvních 30 sekund neobsahoval žádnou únikovou platformu.

Výzkumníci použili průměrné skóre blízkosti krys při hledání během těchto testů sondy k výpočtu indexu učení.Myši se skóre vyšším než 240 byly kategorizovány jako „staré s narušenou pamětí“, zatímco ty s indexem učení nižším než 240 byly „staré s poruchou paměti“.

Vědci poté dále analyzovali kognitivní schopnosti krys během shánění potravy, tréninku na kruhové dráze a dalších testů ve vodním bludišti.

Jak se dalo očekávat, zjistili, že staří krysy s narušenou pamětí měly horší výkon v různých úkolech než mladší krysy a že to odpovídalo hyperaktivitě v určitých částech oblasti CA3 hipokampu.

Zjistili však také, že některé staré krysy s poruchou paměti fungovaly podobně jako mladé krysy, i když vykazovaly známkystejných změn ve svých regionech CA3.

Podkladové mechanismy

K vysvětlení zjištění vědci poznamenali, že u neurologických stavů, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba, existuje malý deficit chování, dokud není překročena prahová hodnota.

Řekli, že to může vysvětlovat, proč si některé starší krysy vedly podobně jako mladší krysy, vzhledem k tomu, že jejich skóre v bludišti se vyskytovalo na kontinuu mezi skóre mladších krys a skóre nejpoškozenějších starších.

Když byl dotázán na základní mechanismy, Heekyung Lee z Knierim Lab na John Hopkins University a hlavní autor studie řekl Medical News Today, že roli mohou hrát inhibiční neurony.

„Počet inhibičních neuronů v hippocampu s věkem klesá. Předchozí práce […] ukázala, že zatímco inhibiční neurony v mnoha podoblazích hipokampu se snižují jak u starých potkanů ​​s poruchou paměti (AU) tak u potkanů ​​s poruchou paměti (AI), inhibiční neurony specificky v hilu v podoblasti gyrus dentatus se snižují v AI, ale ne AU krysy,“vysvětlil Lee.

"Je pozoruhodné, že mezi gyrus dentatus a proximálním CA3, dvěma subregiony, které podporují výpočty separace vzorů, existují komplexní dopředná a zpětnovazební spojení. Rovnováha buzení a inhibice hraje zásadní roli v dynamice sítě,“ dodala.

"Jedním z možných kompenzačních mechanismů u [starých] potkanů ​​[s nezhoršenou pamětí] může být to, že zachování inhibičních neuronů výhradně v oblasti [mozku] hilu může stačit k překonání věkem podmíněné nerovnováhy excitace-inhibice, aby se podpořilo oddělení vzorů.
— Heekyung Lee, autor studie

Dr.Tara Swart Bieber, neurovědkyně a profesorka na MIT Sloan School of Management, řekla MNT, že roli může hrát i neuroplasticita.

„Neuroplasticita – schopnost přepojit naše mozky po celý život – je pravděpodobně mechanismem, který tuto kompenzaci podporuje. I když je to v pozdějším věku těžší, je možné vytvořit nová spojení, která mohou obejít cesty, které zeslábly. […] Lidé se také mohou plně zotavit po mrtvici nebo operaci mozku,“ řekla.

Další kroky

Výzkumníci došli k závěru, že je zapotřebí další výzkum, aby porozuměli kompenzačním mechanismům u starých potkanů ​​bez poruchy paměti, aby pochopili, jak zabraňují poklesu kognitivních funkcí souvisejícím s věkem.

Když se Lee zeptal na budoucí směry výzkumu, řekl, že určení různých podtypů neuronů by bylo klíčové pro cílené terapie.

"Budoucí výzkum k pochopení toho, proč jsou inhibiční neurony zranitelné vůči stárnutí, může pomoci objevit terapeutické strategie ke zvýšení inhibice v hippocampu, které pomohou zlepšit problémy s pamětí související s věkem."
— Heekyung Lee, autor studie

"Navíc existují různé podtypy inhibičních neuronů a pochopení funkční specifičnosti každého podtypu může umožnit cílenou intervenci," dodala.

Dr.Bieber také řekl, že výzkum návyků životního stylu, které mohou pomoci starším lidem zvládat věk efektivněji, by také mohl zlepšit pochopení těchto kompenzačních mechanismů.

Když jsme se obecněji zeptali na prevenci poklesu paměti související s věkem, Dr.Bieber řekl:

"Přijímání nového učení po celý život, což je pozornost dostatečně intenzivní na to, aby změnila váš mozek, například naučit se nový jazyk, sport, hudební nástroj atd., je to nejlepší, co můžete pro svůj mozek v dospělosti udělat."

Všechny kategorie: Blog