На этом поперечном сечении головы человека зеленые волокна представляют аксоны в миелиновой оболочке, идущие из коры головного мозга через головной мозг и вниз по позвоночнику. Изображение: UCLA
Во время плей-офф бейсбола этого года аутфилдер Чикаго Уайт Сокс Кен Гриффи-младший., 38, совершил идеальный удар с центра поля на домашнюю площадку, чтобы помешать игроку соперника забить. Уайт Сокс в конечном итоге выиграли игру с помощью единственной попытки и завоевали титул чемпиона дивизиона.
Можно было бы возразить, что если бы Гриффи было 40, он, возможно, не успел бы бросить мяч вовремя. Это потому, что в среднем возрасте мы начинаем терять миелин – жировую оболочку "изоляция" покрывает наши нервные аксоны и позволяет быстро передавать сигналы в наш мозг.
Репортаж в онлайн-версии журнала Neurobiology of Aging, Dr. Джордж Барцокис, профессор психиатрии в Институте нейробиологии и поведения человека в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, и его коллеги сравнили, насколько быстро группа мужчин в возрасте от 23 до 80 лет могла выполнять двигательную задачу, а затем сопоставили свои действия с их мозгом ” целостность миелина. Исследователи обнаружили поразительную корреляцию между скоростью выполнения задачи и целостностью миелинизации в любом возрасте. Другими словами, после среднего возраста мы начинаем проигрывать битву за восстановление миелина в нашем мозгу, и наши моторные и когнитивные функции начинают долгий медленный спуск.
Миелинизация мозговых цепей идет по перевернутой U-образной траектории, достигая пика в среднем возрасте. Барцокис и другие уже давно утверждают, что старение мозга может быть в первую очередь связано с процессом распада миелина.
"Исследования показали, что с возрастом распад и восстановление миелина постоянно происходят во всей «нейронной сети» мозга" сказал Барцокис, который также является членом Центра картирования мозга Ахмансона – Лавлейса Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Лаборатории нейровизуализации Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. "Но в старшем возрасте мы начинаем проигрывать битву за ремонт. Это означает, что средняя производительность сетей постепенно снижается с возрастом ускоренными темпами."
Исследователи предположили, что скорость когнитивной, сенсорной и моторной обработки тесно связана с этим снижением. Чтобы проверить свою гипотезу, они использовали один из самых простых и понятных тестов скорости обработки данных центральной нервной системы: насколько быстро человек может постучать указательным пальцем.
Хорошо известно, что скорость движения увеличивается с частотой всплесков потенциала действия нейронов (ПД) в головном мозге. AP – это электрический разряд, который проходит по аксонам, соединяющим нервы, будь то Кен Гриффи-младший.мозг приказывает руке бросить или мозг приказывает пальцу коснуться. Для быстрых движений требуются высокочастотные всплески AP, которые зависят от превосходной целостности миелина по всей сети аксонов, участвующих в контроле этого движения.
В исследовании каждый из 72 участников прошел магнитно-резонансную томографию (МРТ), которая измерила целостность миелина в уязвимых связках лобных долей их мозга. Максимальная скорость постукивания пальцем (количество нажатий за период 10 секунд) была измерена непосредственно перед получением результата МРТ.
Результаты подтвердили предположения исследователя о том, что скорость постукивания пальцем и измерения целостности миелина коррелировали и "траектории продолжительности жизни были практически неразличимы," по словам Барцокиса. И да, они оба достигли своего пика в 39 лет, а затем начали снижаться с ускорением.
Барцокис сказал, что эти наблюдения согласуются с гипотезой о том, что "максимальные скорости двигателя зависят от высокочастотных всплесков AP, которые, в свою очередь, зависят от целостности миелина нейронных сетей, участвующих в задаче."
"Начиная с среднего возраста," он сказал, "процесс возрастного распада миелина медленно разрушает способность миелина поддерживать всплески AP с очень высокой частотой. Возможно, поэтому, помимо болей в суставах и артрита, даже самые сильные спортсмены уходят на пенсию, а все пожилые люди двигаются медленнее, чем в молодости."
"Результаты довольно поразительны," Барцокис сказал. "Практически идентичная траектория на протяжении жизни как для показателей целостности миелина, так и для скорости мелкой моторики подтверждает представление о том, что здоровье миелина лежит в основе максимальной частоты вспышек AP."
Примечательно, что исследования показывают, что процесс распада миелина должен также снижать все другие функции мозга, скорость выполнения которых зависит от более высоких частот AP, включая память; он также поддерживает предположение о том, что распад миелина – это биологический процесс старения, лежащий в основе эрозии физических навыков и снижения когнитивных функций, включая возникновение таких возрастных расстройств, как болезнь Альцгеймера.
Однако, по словам Барцокиса, есть и хорошие новости.
"Так как у здоровых людей распад миелина головного мозга начинает происходить в среднем возрасте, существует период продолжительностью в несколько десятилетий, в течение которого терапевтические вмешательства могут изменить течение старения мозга и, возможно, отсрочить возрастные дегенеративные заболевания мозга, такие как болезнь Альцгеймера," он сказал. "Неинвазивные, серийные оценки целостности миелина могут быть использованы для мониторинга эффектов новых и текущих методов лечения, которые могут замедлить процесс распада миелина уже в среднем возрасте."
Источник: Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе