Мозг не только развивается вместе с нами, но и, к сожалению, стареет. И если внешние изменения мы можем заметить в зеркале, то с мозгом несколько сложнее — самостоятельно мы вряд ли сможет распознать, когда он начинает деградировать.
На этот случай у нас есть ученые — они не только назвали возраст начала необратимой деградации мозга, но также выяснили, как предотвратить старение.
Когда мозг человека начинает деградировать
Исследование международной группы ученых под руководством Лилианны Мухики-Пароди из Университета Стоуни-Брук выявило, что старение мозга следует хоть и четкой, но нелинейной траектории, в которой есть критические точки перехода. К такому выводу они пришли, проанализировав функциональную связь между областями мозга у более чем 19 300 человек. Как рассказали исследователи на страницах издания Proceedings of the National Academy of Sciences, стабильность взаимодействий между различными областями мозга начинает снижаться примерно с 44 лет, в 67 лет дегенерация достигает пика и выходит на плато к 90 годам.
При этом в среднем возрасте мозг испытывает дефицит энергии: нейроны подвергаются стрессу из-за недостатка ресурсов, но остаются жизнеспособными. И это одно из так называемых окон, когда вмешательство может быть наиболее эффективным, прежде чем произойдут необратимые изменения.
«В среднем возрасте нейроны подвергаются метаболическому стрессу из-за недостатка топлива; они борются, но все еще жизнеспособны, — объяснила Лилианна Мухика-Пароди, директор Лаборатории вычислительной нейродиагностики LCNeuro.
— Поэтому предоставление альтернативного топлива в течение этого критического окна может помочь восстановить функцию. Однако в более позднем возрасте длительное голодание нейронов может вызвать каскад других физиологических эффектов, которые делают вмешательство менее эффективным, — рассказывает Лилианна Мухика-Пароди, директор Лаборатории вычислительной нейродиагностики LCNeuro.
Исследователи не только составили карту траектории старения, но выяснили основную причину возрастных изменений — снижение устойчивости нейронов к инсулину. Анализируя биомаркеры, они обнаружили, что метаболические изменения предшествовали сосудистым и воспалительным. Также ученые отметили роль генов, отвечающих за транспорт глюкозы и жиров в мозг, включая APOE, связанный с риском болезни Альцгеймера.
Кетоны как спасение
Используя эти данные, исследователи провели эксперимент, в котором участвовал 101 человек разного возраста. Им вводили либо глюкозу, либо кетоны — альтернативный источник энергии, не требующий инсулина. Результаты показали, что, в отличие от глюкозы, кетоны эффективно стабилизировали ухудшающиеся мозговые сети. Но есть нюансы. И они зависят от возраста. Так, максимальную эффективность кетоны показали в группе людей от 40 до 59 лет. У молодых людей 20-39 лет преимущества оказались умеренными, а участники эксперимента, которым было 60-79 лет, почти не показали изменений из-за накопленных сосудистых нарушений.
Авторы исследования заявили, что эти результаты могут произвести революцию в подходах к профилактике возрастного снижения когнитивных способностей и нейродегенеративных заболеваний, таких, как болезнь Альцгеймера. Они полагают, что профилактика когнитивного старения должна начинаться не при появлении симптомов (часто это происходит слишком поздно для значимого вмешательства), а заранее — в среднем возрасте. Причем метаболическое вмешательство может быть любым. В том числе это может касаться изменения рациона. Как вариант — кетогенные диеты или добавки. Ученые считают, что они могут быть наиболее эффективным, если начать придерживаться их в возрасте примерно 40 лет, задолго до появления симптомов когнитивных расстройств.
