Британцы описали старение мозга на крупнейшей выборке
Денис Стригун, Naked Science
Международная группа ученых провела крупнейшее исследование возрастных изменений белого вещества головного мозга. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications (Cox et al., Ageing and brain white matter structure in 3,513 UK Biobank participants).
Здесь и ниже рисунки из статьи в Nature Communications
Понимание того, как стареет мозг, требует описания изменений, которые происходят с белым веществом. Прошлые исследования показали, что возрастное угасание когнитивных функций может быть связано с демиелинизацией его аксонов, из-за которой снижается качество межнейронного взаимодействия. Однако несмотря на большое количество работ, данные об изменениях белого вещества противоречивы и ассоциируются с полушариями или полом человека.
В своем исследовании ученые из Эдинбургского университета и Техасского университета в Остине провели первый крупномасштабный анализ таких изменений. Для этого авторы использовали снимки 3513 человек в возрасте 44–72 лет, сделанные с помощью диффузионной спектральной томографии (дМРТ). Этот метод позволяет реконструировать трехмерные модели тканей на основе диффузии молекул воды. Данные были получены из Биобанка Великобритании.
Трактография (реконструкция нервных путей) в новой работе осуществлялась с помощью дополнительных критериев – ориентации и плотности пучков аксонов в белом веществе (NODDI). Так, помимо традиционных фракционной анизотропии FA (описывает структуру мозга по «направленности») и среднего коэффициента диффузии MD (уровня диффузии молекул), авторы изучали внутриклеточную (ICVF), внеклеточную (ISOVF) диффузию, а также сложность путей (OD).
Возрастная динамика показателей в разных областях белого вещества.
Результаты показали, что с возрастом в белом веществе увеличивается асинхронность FA, ICVF, повышается MD и ISOVF, снижается OD. Это указывает на дегенерацию тканей. Выраженными различия были в нижнем лобно-затылочном пучке, нижнем продольном пучке, верхнем продольном пучке (отвечают за смысловую обработку речи), некоторых таламических лучистостях (конечных частях афферентных трактов) и лобных щипцах (соединяют кору лобных долей).
В то же время возрастные различия не наблюдались в поясной извилине (отвечает за реакцию избегания и автономную регуляцию сердечно-сосудистой системы), кортикоспинальном тракте (опосредует двигательные сигналы к спинному мозгу), слуховой лучистости (относится к слуховым путям) и других участках мозга. Таким образом, возраст не коррелировал со структурными изменениями белого вещества, которые должны приводить к нарушениям двигательной функции и слуха.
По словам авторов, полученные данные являются предварительными и в перспективе помогут выяснить, почему мозг и когнитивные функции некоторых людей лучше справляются со старением. Отмечается, что трактография на основании такого количества снимков уникальна – до сих пор ученые были ограничены в подобных материалах. Следующим шагом станет поиск генетических и экологических факторов, связанных с возрастными изменениями белого вещества.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
19.12.2016