Введение
С первых крупных исследований по мониторингу психического функционирования одной и той же группы здоровых людей в течение многих лет ученые обнаружили неожиданные результаты.
Они сообщают о снижении некоторых психических функций и улучшении других. В некоторых исследованиях скорость выполнения определенных задач замедляется, но словарный запас улучшается. Другие выводы свидетельствуют о менее резком снижении типа оперативной информации, основанной на полученной или сохраненной информации, по сравнению с той, которая зависит от способности работать с новой информацией.
Исследования
Эти исследования подкрепляются исследованиями на животных, в которых ученые находят, что изменения в психических функциях являются едва заметными. Например, у грызунов и приматов с незначительными обнаруживаемыми отклонениями мозга некоторые пространственные задачи, такие как навигация в поисках пищи, с возрастом становятся все более сложными.
Также становится ясно, что стареющий мозг обладает такой же упругостью, как и его схемы. Ученые спорят, изменяется ли эта схема только атрофией нейронов или неизбежна ли некоторая потеря нейронов с течением времени. В любом случае, когда схема начинает ломаться, оставшиеся нейроны могут адаптироваться, расширяя свои функции, а также увеличивая долю мозга, чтобы пожилые люди могли достичь уровня производительности, аналогичного показателям у молодых людей.
Кроме того, условия обучения могут диктовать, что происходит с клетками мозга. Исследования крыс проливают свет на некоторые изменения, которые происходят в клетках мозга, когда животные живут в сложной, стимулирующей среде. Крысы среднего возраста, подвергшиеся воздействию такой среды, формировали все больше дендритовых ветвей в коре головного мозга, чем крысы, содержавшиеся в изолированных условиях. В ответ на обогащение окружающей среды, старые крысы, как правило, образуют новые дендритовые наросты и синапсы, так же как и молодые животные. Но реакция более вялая и не столь масштабная. По сравнению с более молодыми крысами, у более старших крыс меньше роста новых кровеносных сосудов, питающих нейроны.
Другое исследование показало, что когда крысы проходили акробатическую тренировку, их клетки мозга имели больше синапсов на клетку, чем крысы получали только физические упражнения или крысы, которые были неактивными. Эти результаты привели ученых к выводу, что обучение двигательной активности порождает новые синапсы. Однако только физические упражнения улучшают кровообращение в мозгу. У людей аэробные упражнения также могут улучшить когнитивные способности.
Все еще тайна
Несмотря на эти достижения, большинство причин нормального старения мозга остаются загадкой. Существует множество теорий. Говорят, что специфические "гены старения" включаются в определенное время жизни. Другой указывает на накопление генетических мутаций или других видов повреждения ДНК. Другие исследователи предполагают, что гормональное воздействие или предполагают, что иммунная система вышла из строя, играет центральную роль в старении. Наконец, многие исследователи выдвигают теорию старения мозга, которая подчеркивает неумолимое накопление окислительных повреждений, вызванных свободными радикалами, побочными продуктами клеток, которые разрушают жиры и белки, необходимые для нормального функционирования клеток.
Как логическое следствие этой неопределенности в отношении того, что вызывает нормальное ухудшение мозга, мы также не уверены в том, что поддерживает здоровую работу мозга по мере старения. Физические и умственные упражнения все чаще рассматриваются как эффективное средство замедления старения мозга, возможно, за счет изменения уровня некоторых нейротропических факторов, благотворно влияющих на его функционирование.
По итогу
Хотя многое было узнано о старении мозга, многие вопросы остаются нерешенными. Например, снижается ли производство белков с возрастом во всех нейронах мозга? Приводит ли атрофия к более высокой вероятности смерти в данном нейроне? Как старение влияет на экспрессию генов в мозгу - органе с наибольшим количеством активных генов? Способствуют ли гормональные изменения в климактерический период гендерным различиям в старении мозга?
Неврологи также предполагают, что определенные гены могут быть связаны с событиями, ведущими к гибели клеток нервной системы. Понимая биологию белков, вырабатываемых генами, ученые надеются, что смогут влиять на выживание нейронов и разрабатывать способы улучшения их функционирования.
Наше понимание функционирования мозга эволюционировало за многие годы исследований. Большая часть этих исследований была проведена с животными. В последние годы появились и другие технологии, такие как визуализация методов, как мощные инструменты для выявления функционирования мозга в режиме реального времени.