Долгожители в здравом уме бросают вызов типичному возрастному снижению когнитивных способностей

Исследования показывают, что снижение умственных способностей с возрастом – это нормально, но не обязательно. Некоторые люди сохраняют остроту когнитивных функций в свои 80, 90 и более лет, бросая вызов распространённому мнению, что их ухудшение является естественной составляющей жизни.

Те немногие счастливчики, входящие в группу долгожителей с ясным умом, явно лучше справляются с тестами на память, такими как запоминание прошлых событий или списка слов, по сравнению с другими взрослыми их возраста. Эксперты из Национального института США по проблемам старения, изучают факторы, отличающие этих людей друг от друга, чтобы полученные данные можно было использовать для предотвращения или обращения вспять возрастных проблем.

«Существует тенденция отождествлять старение со снижением умственных функций», – говорит Молли Вагстер, доктор философии, руководитель отделения поведенческой и системной неврологии в отделе Национального института США по проблемам старения. «Мы хотим изучить этих суперстариков, явно не оправдывающих ожиданий ухудшения когнитивных способностей, и разгадать их секреты».

Как мозг меняется с возрастом

«Атрофия чаще всего соотносится с возрастом», – говорит Клаудия Кавас, доктор медицины из Калифорнийского университета в Ирвине. Она руководит лонгитюдным исследованием пожилых, в котором приняли участие более 1800 человек в возрасте 90 лет и старше. Эта часть населения является самой быстрорастущей в развитых странах.

По словам Кавас, мозг 90-летнего человека обычно весит от 1100 до 1200 г, и это на 100 г или более меньше, чем мозг типичного 40-летнего человека. Такое уменьшение в основном затрагивает префронтальную кору и гиппокамп, а также кору головного мозга, важную для сложных мыслительных процессов. Со временем на мозг также могут повлиять:

• снижение уровня нейромедиаторов,
• изменения в гормонах,
• ухудшение состояния кровеносных сосудов,
• нарушение циркуляции глюкозы в крови.

Эти перемены в мозге могут повлиять на мышление, затрудняя запоминание слов и имён, концентрацию внимания на задачах и обработку новой информации.

Супермозг долгожителей в здравом уме

Физически мозг у суперстариков, по-видимому, лучше сопротивляется возрастным изменениям, чем у среднестатистического человека. Исследователи из Месулама-центра когнитивной неврологии и болезни Альцгеймера Северо-Западного университета в Чикаго предварительно определили «отличительные черты мозга» долгожителей в здравом уме.

Учёные относят к этой группе людей в возрасте 80 лет и старше, показатели которых в тестах на память сопоставимы с показателями тех, кто на 2-3 десятилетия моложе. Эксперты провели магнитно-резонансную томографию (МРТ) у 12 супер-стариков, их 10 обычных сверстников и 14 людей без когнитивных нарушений в возрасте от 50 до 65 лет. Сравнения показали, что поясная кора, область мозга, считающаяся важной для интеграции информации, связанной с памятью, вниманием, когнитивным контролем и мотивацией, была толще у людей старшего возраста, чем у их сверстников, и не проявляла атрофии по сравнению с той же областью мозга у людей среднего возраста. На самом деле, определённая область передней поясной извилины была значительно толще в мозге долгожителей с хорошими умственными способностями, чем в мозге людей среднего возраста.

В отдельном исследовании северо-западные учёные обнаружили, что мозг людей старшего возраста содержит гораздо более высокую плотность особого типа клеток, называемых нейронами фон Экономо, которые связаны с социальным интеллектом и психической ориентированностью. В их мозге было больше этих нейронов, чем даже в мозге молодёжи.

В третьей научной работе северо-западные исследователи использовали МРТ у небольшой группы участников в возрасте 80 лет и старше для измерения объёма мозга в течение 18-месячного периода. Они выявили среднегодовую потерю объёма на 2,24% у когнитивно нормальных взрослых по сравнению с потерей на 1,06% у людей старшего возраста. Короче говоря, мозг людей старшего возраста сокращался значительно медленнее.

В Массачусетской больнице общего профиля в Бостоне эксперты изучают более молодых суперпожилых – людей в возрасте от 60 до 80 лет, чьи способности к запоминанию аналогичны возможностям 18-32-летних. Они выявили разную толщину в двух нейронных сетях, соединяющих части мозга, важные для функции памяти. Их толщина почти такая же, как в мозге молодых. Исследователи также обнаружили, что у суперстариков гиппокамп больше, чем у других взрослых их возраста.

Эксперты из Калифорнийского университета Ирвин, занимающиеся исследованием людей 90+ выявили любопытную и противоречащую здравому смыслу особенность мозга пожилых: иногда в нём проявляются патологии, характерные для болезни Альцгеймера и связанных с ней деменций.

«Все думают, что существует действительно сильная корреляция – если есть бляшки и клубки, у Вас деменция, а если их нет, значит и болезни не должно быть», – сказала Кавас. Проведя как вскрытие, так и сканирование мозга методом позитронно-эмиссионной томографии у самых старых людей, исследователи обнаружили, что «оба этих высказывания часто не соответствуют действительности».

Почему некоторые люди сохраняют ясность ума до глубокой старости

Эксперты изучают несколько теорий, объясняющих, почему когнитивные способности некоторых людей остаются неизменными до конца жизни. Возможно, они рождаются с более здоровым мозгом. Или, возможно, он каким-то образом меняется, чтобы компенсировать разрушительные последствия возраста. Другая теория заключается в том, что, их разум обладает более сильной защитой от атак старения.

Одним из факторов может быть окружение человека. Исследования на людях и животных, проведённые учёными при поддержке Национального института США по проблемам старения, способствовали появлению всё большего количества доказательств того, что богатый опыт, такой как высшее образование и профессии, требующие больших усилий, помогают прослужить дольше.

«Воздействие различных внешних факторов на протяжении всей жизни способствуют тому, чтобы когнитивные способности лучше поддерживались перед лицом возрастных изменений или нарушений, связанных с заболеваниями», – объяснил Яаков Штерн, доктор философии, из Института Тауба по исследованию болезни Альцгеймера и стареющего мозга при Медицинском колледже Колумбийского университета, Нью-Йорк.

Другие исследования сосредоточены на генетических объяснениях. В рамках продолжающегося проекта «Гены долголетия» Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке учёные сравнивают генетические профили детей здоровых долгожителей с генетическими профилями и родителей, которые прожили не так долго. Они ищут гены, способные поддерживать сильные нейронные сети и обеспечивать защиту от умственного и физического упадка.

Социально-бытовые факторы также могут играть определённую роль в здоровом когнитивном старении. В одной из научных работ Северо-Западного университета эксперты заполнили анкету о психологическом благополучии из 42 пунктов на 31 долгожителя с ясным умом и их 19 ровесников. Первая группа сообщила о большем количестве друзей и семейных связей. Это соответствует выводу, основанному на прошлых исследованиях, показывающих связь между психологическим благополучием и более низким риском развития болезни Альцгеймера.

Когнитивный резерв и поддержание работы мозга

Учёные пытаются объяснить, почему мозг некоторых людей сопротивляется физическому упадку и почему у других появляются признаки ухудшения состояния, связанного с возрастом и болезнями, но при этом их разум продолжает хорошо функционировать. Две исследуемые теории вращаются вокруг концепций «когнитивного резерва» и «поддержания работы мозга». Первая теория рассматривает идею о том, что разум некоторых пожилых является достаточно сильным, чтобы противостоять атакам старения и болезней. Вторая же – это идея о том, что иногда мозг обладает дополнительной энергией, позволяющей ему продолжать хорошо работать даже перед лицом негативных факторов.

Как объяснила Клаудия Кавас из Калифорнийского университета в Ирвине, доктор медицины, «Вы можете стареть без развития болезни Альцгеймера, или Вы можете делать тоже самое, только заболев ею, если каким-то образом этого не произошло ранее».

Яаков Штерн, доктор философии из Колумбийского университета, использует компьютерную аналогию: в мозгах некоторых людей стоит хорошее «железо», и оно не так легко ломается. При этом у других имеется программное обеспечение, способное писать в обход проблемных областей.

Грызуны – звёзды в исследованиях стареющего разума

Какие специфические изменения в мозге и теле провоцируют спад умственных функций и, наоборот, препятствуют ему? Группа учёных в рамках программы интрамуральных исследований при поддержке Национального института США по возрастным проблемам,  под руководством Питера Раппа, доктора философии, руководителя секции нейрокогнитивного влияния прожитых лет, ищет ответ на этот вопрос в рамках проекта под названием STARRRS – Успешные траектории старения: резервы и жизнестойкость крыс.

Эти животный используются в изучении эффектов старения, поскольку они живут недолго, и у них не накапливаются бляшки и клубочки, характерные для болезни Альцгеймера. Порода, используемая для проекта, отличается естественной изменчивостью, некоторые из них сохраняют свои когнитивные функции с возрастом, а некоторые – нет. Это делает их особенно полезными для сравнительных исследований.

Эксперты наблюдают за поведением этих грызунов на протяжении всей их жизни и проводят нейровизуализацию, берут образцы тканей (полученные неинвазивным способом, чтобы не влиять на поведение) и используют другие методы для отслеживания того, что происходит с ними.

«Это редкая и замечательная возможность понаблюдать за отдельными подопытными и связать любые перемены в когнитивных способностях с изменениями, происходящими в других частях тела и в мозге», – сказал Вагстер. «Исследование STARRS должно дать нам представление о потенциальных целях профилактики, а также о том, когда наиболее целесообразно начать процедуры».

Следующий этап исследований

В апреле 2017 года Национальный институт США по проблемам старения координировал III Саммит по когнитивному ухудшению, который был поддержан Фондом исследований мозга Макнайта посредством щедрого гранта Фонду Национального института здоровья. Саммит собрал междисциплинарную группу исследователей, разделяющих интерес к изучению возрастного снижения мыслительных функций и жизнестойкости по сравнению с когнитивными нарушениями или деменцией. Участники определили возможности для расширения наших знаний в этой области, а также пробелы в них. Одна из дополнительных возможностей привела к появлению инициативы STARRRS.

Ещё одна новая инициатива, возникшая по итогам саммита и также реализуемая в настоящее время, – Совместная работа над определениями связанными с разумом – объединяет исследователей со всего мира для выработки консенсуса по единообразным определениям таких терминов, как «когнитивный резерв», «поддержание работы мозга», «жизнестойкость» и «восстановление», чтобы у сообщества учёных был общий язык и понимание для представления результатов. Использование одних терминов даёт много преимуществ, включая объединение данных в рамках различных исследований, что позволяет проводить адекватный анализ и улучшать их интерпретацию.

«Одно дело сказать: «различные воздействия в течение жизни могут увеличить резерв мозга», – говорит Штерн, главный исследователь в совместной работе по определениям. «Другое дело заявить: «Мы предполагаем, что виды занятий людей позволяют им лучше справляться с амилоидозной патологией». Мы можем измерить уровень амилоида, когнитивные способности и показать, какое положение между ними на самом деле занимают различные воздействия в течение жизни. Другими словами, есть возможность превратить концепцию в очень конкретный рецепт для анализа».

В феврале 2020 года Национальный институт США по проблемам мозга из-за возраста предоставил дополнительную возможность финансирования, появившуюся в ходе Саммита по когнитивному старению, для поддержки исследований, направленных на понимание факторов, способствующих устойчивому умственному здоровью в пожилом возрасте: RFA-AG-21-015, Сеть по выявлению, оценке и отслеживанию пожилых людей с превосходными когнитивными показателями для их хронологического возраста.

Хотя возраст сам по себе остаётся самым сильным предиктором снижения умственных функций и многих форм деменции, включая болезнь Альцгеймера, стало ясно, что существуют плохо изученные факторы защиты от этих исходов. Присуждённые гранты будут способствовать объединению достаточного числа долгожителей в здравом уме для углубления понимания факторов, способствующих устойчивому когнитивному здоровью, и тех, которые не имеют первостепенного значения.

Дальнейшие исследования людей старшего поколения могут привести к разработке стратегий, которые каждый может использовать – в любой период жизни – для поддержания навыков мышления и памяти. Не менее важно и то, что это могло бы также дать представление о том, как предотвратить или обратить вспять такие виды слабоумия, как болезнь Альцгеймера, и предоставить критически важную информацию для определения целей процедур по облегчению состояния. И, выявив причины, влияющие на здоровье мозга, поможет уменьшить различия в обстоятельствах, способных обогатить мозг, чтобы у каждого был шанс в течение всей жизни поддерживать свою умственную деятельность на максимальной мощности.