Исследование: потеря памяти связана с общим изменением структуры мозга

Трехмерная модель человеческого мозга: сравнение здоровой половины и половины с признаками возрастной атрофии.

Беспрецедентное международное исследование, объединившее данные томографии мозга и тестов памяти тысяч взрослых людей, позволило получить более четкое представление о том, как возрастные изменения в мозге влияют на нашу память. Благодаря анализу информации из множества долгосрочных исследований ученые смогли проследить, как ухудшение памяти соотносится со структурными изменениями в мозге с течением времени.

В ходе анализа было изучено более 10 000 МРТ-снимков и свыше 13 000 оценок памяти от 3700 когнитивно здоровых взрослых участников из 13 независимых исследований. Результаты показали, что связь между уменьшением объема мозга и ослаблением памяти не является простой и линейной. Эта зависимость усиливается в пожилом возрасте, и ее нельзя объяснить только известными генетическими факторами риска болезни Альцгеймера, такими как ген APOE ε4. Все это говорит о том, что старение мозга – это сложный и комплексный процесс, а не повреждение, вызванное одной-единственной причиной.

Работа, опубликованная в журнале «Nature Communications», демонстрирует, что связанные с памятью изменения затрагивают не одну изолированную область мозга. Хотя гиппокамп – отдел, традиционно ассоциируемый с памятью, – показал самую сильную связь между потерей объема и ухудшением когнитивных функций, в процесс оказались вовлечены и многие другие участки. Значимые взаимосвязи были обнаружены как в корковых, так и в подкорковых областях, что указывает не на сбой в отдельной структуре, а на распределенную уязвимость по всей нейронной сети.

Исследователи также обнаружили, что взаимосвязь между атрофией мозга и потерей памяти сильно варьируется у разных людей и следует нелинейной модели. У людей, чей мозг терял объем быстрее среднего, наблюдалось гораздо более резкое снижение памяти. Это позволяет предположить, что после того, как усыхание мозга преодолевает определенный порог, его влияние на память ускоряется, а не прогрессирует равномерно. Такой ускоряющийся эффект наблюдался во многих областях мозга, подтверждая идею о том, что ухудшение памяти при здоровом старении отражает масштабные структурные изменения на уровне всей нейронной сети.

«Объединив данные десятков исследовательских групп, мы получили самую подробную на сегодняшний день картину того, как с возрастом происходят структурные изменения в мозге и как они связаны с памятью, – комментирует Альваро Паскуаль-Леоне, старший научный сотрудник и один из авторов работы. – Снижение когнитивных функций и потеря памяти – это не просто следствие старения, а проявление индивидуальных предрасположенностей и возрастных процессов. Результаты показывают, что ослабление памяти – это отражение широкой биологической уязвимости структуры мозга, которая накапливается десятилетиями. Понимание этого поможет выявлять людей из группы риска на ранней стадии и разрабатывать более точные и персонализированные методы для поддержания когнитивного здоровья на протяжении всей жизни».

Дастан Темиров

Дастан Темиров – научный журналист издания «Град науки», чьи материалы охватывают самые разные области знаний от глубин космоса до микромира человеческого организма. В рубрике «Звездный бульвар» он увлекательно рассказывает о загадочных ледяных «снеговиках» в поясе Койпера , влиянии колеблющейся джет-струи черной дыры на подавление рождения звезд и масштабном анализе форм галактик, который подтвердил стандартную модель космологии. Не менее глубоко журналист погружается в сложные вопросы фундаментальной науки и материаловедения на «Проспекте металлургов». Здесь он освещает поиск нарушений в Стандартной модели физики с помощью китайского эксперимента MACE , достижение стабильной плазмы сверхвысокой плотности на китайском токамаке EAST и уникальное применение марганца для превращения углекислого газа в водородное топливо.

Особое внимание Дастан уделяет медицинским исследованиям в «Аптекарском переулке». Читатели узнают из его статей об использовании клеточной терапии CAR-T для ускорения регенерации кишечника , применении магнитных наночастиц для одновременного лечения рака и восстановления костей , а также о генетическом маркере CD27, который выступает ключом к повышению эффективности противораковых вакцин. В материалах для «Площади разума» он исследует связь потери памяти с общим изменением структуры мозга и описывает создание лабораторных мини-мозгов как новый шаг к пониманию шизофрении и биполярного расстройства. Экологические и эволюционные загадки журналист раскрывает в «Зеленой зоне», где объясняет, как коралловые рифы задают суточный ритм жизни океанским микробам и почему люди по уровню моногамии оказались ближе к бобрам, чем к шимпанзе.

В публикациях для «Набережной стихий» Дастан Темиров поднимает глобальные климатические проблемы, анализируя связь климат-феномена ЭНСО с мировыми засухами и наводнениями и масштабное исчезновение тысяч ледников, пик потерь которых назван к 2100 году. Кроме того, он виртуозно реконструирует события прошлого в рубрике «Старый город», описывая, как метаболизм древних животных раскрыл детали климата и болезней прошлого , каким образом массовое вымирание привело к доминированию челюстных позвоночных и почему Карнакский храм считался священным островом в русле древнего Нила.