Rozmywanie sieci w starzejącym się mózgu

[KopalniaWiedzy.pl 357]

W starzejącym się mózgu spada liczba połączeń w obrębie sieci mózgowych, rośnie zaś liczba połączeń międzysieciowych. Linda Geerligs, doktorantka z Uniwersytetu w Groningen, znalazła także dowody sugerujące, że ograniczenie intrałączności można powiązać z wolniejszym czasem reakcji i pogorszeniem pamięci (Human Brain Mapping).

Nasz mózg składa się z różnych rejonów, które współpracują, intensywnie się komunikując. Tak tworzą się sieci skupione na określonych zadaniach. Sieć czuciowo-ruchowa odgrywa np. ważną rolę w smaku oraz w planowaniu i wykonywaniu ruchów. Z kolei sieć domyślna uaktywnia się, gdy człowiek myśli o sobie, swojej przeszłości albo planach na przyszłość. Ta szczególna sieć staje się mniej aktywna, gdy zadanie jest już realizowane. Podobnie jak rejony mózgu, sieci też są ze sobą połączone, ale w o wiele mniejszym stopniu.

Wg Geerligs, optymalna wydajność zależy od odpowiedniego połączenia w obrębie poszczególnych sieci i wydajnej transmisji danych między sieciami. Już wcześniej wykazano, że w mózgach starszych osób dochodzi do spadku intrałączności w sieci domyślnej. Mając to na uwadze, Holenderka postanowiła sprawdzić, czy związane z wiekiem pogorszenie funkcjonowania poznawczego to skutek procesów zachodzących w konkretnych sieciach, czy również w połączeniach między nimi.

W studium wzięło udział 12 osób w wieku 18-30 lat i trzydzieści w wieku 60-75 lat. Gdy leżały one w skanerze do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), na ekranie komputera wyświetlano serie cyfr i liter. Po pojawieniu się litery "X" należało nacisnąć guzik. Prosiliśmy o wykonanie prostego zadania, by mieć pewność, że wszyscy ochotnicy skupiali się przez cały czas na tej samej rzeczy. Przed przystąpieniem do badań starsi ochotnicy przeszli badania psychologiczne. W ten sposób wykazano, że nadal cieszą się oni dobrym zdrowiem psychicznym.

Naukowcy zmierzyli aktywność 16000 trójwymiarowych, bardzo drobnych wycinków mózgu. Porównując je, Geerligs mogła wskazać, gdzie pojawia się taki sam wzorzec. Na tej podstawie mózg został podzielony na 4 sieci.

Okazało się, że w porównaniu do młodszych osób, u seniorów spadała komunikacja w obrębie dwóch sieci (czuciowo-ruchowej i domyślnej), natomiast komunikacja między 4 wyróżnionymi sieciami wzrastała. Doktorantka uważa, że w starzejącym się mózgu sieci stają się po prostu mniej specyficzne. Rozdział sieci nie jest tak silnie zaznaczony jak u młodszych ludzi. Akademicy stwierdzili, że spadek liczby połączeń w obrębie sieci czuciowo-ruchowej i domyślnej można połączyć ze spowolnieniem czasu reakcji i pogorszeniem pamięci.

Na razie nie wiadomo, dlaczego dochodzi do "rozmycia" sieci, ale Geerligs podejrzewa, że to rodzaj kompensacji. Podczas starzenia neurony obumierają , dlatego sieci nie mogą skutecznie wykonywać swoich zadań. [...] Powoduje to wzrost liczby połączeń między sieciami, które próbują się w ten sposób wzajemnie wspierać.