В этом исследовании мы всесторонне изучили как функциональные, так и структурные сети с точки зрения глобальных и региональных свойств влияния привычного чаепития на мозг человека. Наблюдения в этом исследовании частично подтверждают гипотезу о том, что чаепитие оказывает положительное влияние на организацию мозга и повышает эффективность функциональных и структурных связей из-за повышенной эффективности глобальной сети, обнаруженной в структуре мозга пьющих чай, но не оказывает существенного улучшения в функциональном подключении.
Как и предполагалось, употребление чая приводит к меньшей асимметрии в левой части структурной связи между полушариями. Кроме того, мы обнаружили, что функциональная связь внутри СПРРМ была выше для группы, пьющей чай. Сосуществование увеличения и уменьшения прочности соединения в структурной СПРРМ было обнародовано. Эти результаты согласуются с гипотезой о том, что существует связь между употреблением чая и изменениями силы соединения.
Большое количество исследований с помощью различных методов анализа данных, таких как основанная на соединении связь, предопределенные межобластные соединения и трактографическая связь, показали, что уменьшение межрегиональной связности связано со старением мозга. Это подразумевает, что более медленное старение мозга должно сохранять больше связей между регионами и иметь более слабые нарушения в соединениях, что приводит к повышению эффективности связи и обмена информацией между регионами.
Здесь более высокая эффективность структурной сети была обнаружена у пожилых людей, которые «обычно пили чай». Относительно группы, не пьющей чай, группа, пьющая чай, имела меньшее топологическое расстояние между областями мозга и более эффективную межрегиональную связь. Это подтверждает гипотезу о том, что положительные эффекты привычного чаепития оказывают влияние на организацию мозга, предотвращая нарушение межрегиональных связей. В дополнение к значительному эффекту употребления чая на организацию всего мозга, в этом исследовании также наблюдался региональный эффект, показывающий, что потребление чая приводит к более высокой узловой эффективности. Большинство из этих областей находятся в лобной коре, что согласуется с предыдущими данными о том, что лобная область участвует в возрастных изменениях структурных связей.
В отличие от структурных связей, функциональные связи не демонстрирует существенных различий как в теоретических метриках глобального графа (характерная длина пути и эффективность), так и в региональных метриках. Привычное чаепитие не приводило к заметным изменениям в функциональных связях мозга по сравнению с не-чаепитием. Если различия в функциональных связях мозга существуют, то они могут быть замаскированы с помощью хорошо известного компенсационного механизма. Потеря структурных связей может быть компенсирована большей функциональной активностью, чтобы сохранить эквивалентную функцию, соответствующую неповрежденной структурной связности. Другое возможное объяснение состоит в том, что отклонения в функциональных связях слишком тонки, чтобы проявляться в показателях эффективности связей. Эти два возможных объяснения совместимы; то есть, небольшое изменение было остаточным после компенсации, противодействующей вредным изменениям. Тем не менее, эффект компенсации конечен и не всегда может полностью компенсировать снижение когнитивных функций. Это было подтверждено результатами нейропсихологических методов исследования. Более высокое зрительно-пространственное функционирование, основанное на тесте Block Design, наблюдалось у взрослых людей, пьющих чай, по сравнению с взрослыми людьми без чаепития, в то время как в других показателях не было обнаружено существенных различий. Наши наблюдения показывают, что потребление чая может обеспечить полезный эффект облегчения выполнения когнитивных задач, который не может быть получен из механизмов компенсации.
При сравнении асимметрии полушария между группой, пьющей чай, и группой, не пьющей чай, подавление асимметрии полушария в структурных связях было связано с чаепитием, и было более симметричным в структурных связях. В частности, группа, не пьющая чай, демонстрировала значительную левую асимметрию в коэффициенте кластеризации и локальной эффективности, и, таким образом, разделение сетей связи было различно между полушариями мозга. Эта полушарная асимметрия в структурных связях была связана со старением мозга. Более того, левосторонняя асимметрия в структурных связях была обнаружена у здоровых пожилых людей. В совокупности предыдущие исследования предложили U-образную траекторию развития в полусферической асимметрии от левой асимметрии до правой асимметрии и левой асимметрии снова на протяжении всей жизни от детства до среднего и старшего возраста.
Таким образом, подавление левой асимметрии в структурных связях предполагает, что потребление чая может замедлить возрастные изменения в сторону левой асимметрии и сохранить схему, более сходную с таковой среднего возраста (то есть, асимметрией справа).
Кроме того, мы обнаружили шесть значительно отличающихся областей между группами, которые показали большую эффективность в группе, пьющей чай. Эти регионы включали MFG, SFGdor и ACG, которые также были связаны с возрастом в предыдущем исследовании.
Это говорит о том, что чай играет полезную роль в сохранении эффективности взаимодействий между областями мозга. Дифференциация асимметрии полушарий между группой, пьющей чай, и группой, не пьющей чай, может лежать в основе значительных различий между группами в визуально-пространственном функционировании и обработке информации, поскольку правое полушарие более специализировано для визуально-пространственной обработки. Подобно результатам функциональных связей головного мозга, глобальные показатели асимметрии полушария не были существенно затронуты употреблением чая. Это наблюдение соответствовало предыдущему выводу о меньших общих изменениях функциональных связей по сравнению со структурными связями. Эти результаты вместе позволяют предположить, что структурные глобальные метрики более чувствительны к незначительным изменениям в мозге по сравнению с функциональными глобальными метриками с точки зрения общей связности в масштабе сети. И это может не быть так для отдельных соединений.
Продолжение следует...
