Ученые обнаруживают слои мозга, которые становятся сильнее с возрастом

Кора головного мозга человека имеет толщину всего несколько миллиметров и расположена в многочисленных складах. Эта ткань обычно становится тоньше с возрастом. «Это отличительная черта старения. Это связано, среди прочего, потери нейронов. В результате некоторые способности ухудшаются. В любом случае, обычно предполагается, что меньший объем мозга означает снижение функции», – объясняет профессор Эстер Кюн, нейробиолог в DZNE и Институт клинических исследований мозга. «Тем не менее, мало что известно о том, как именно кора на самом деле стареет. Это примечательно, учитывая, что многие из наших повседневных действий зависят от функционирующей коры. Вот почему мы исследовали ситуацию с сканированием мозга с высоким разрешением».

Процессор для тактильного ввода

Вместе с коллегами из Тюбингена и Магдебурга Эстер Кюн сосредоточилась на части коры головного мозга, где обрабатываются сигналы из тактильного смысла. Эта «первичная соматосенсорная кора» расположена на левой и правой стороне верхней части головы и простирается вдоль полосы шириной ширины пальца к каждому уху. «Эта область мозга актуальна для восприятия собственного тела и для взаимодействия с окружающей средой», – объясняет нейробиолог. «Когда я собираю ключ, захватываю ручку дверной или даже хожу, мне постоянно нужна тактичная обратная связь, чтобы контролировать мои движения. Соответствующие стимулы сходятся в этой области, а также обрабатываются здесь».

Неожиданный вывод

Используя магнитно -резонансную визуализацию (МРТ), исследователи смогли с беспрецедентной точностью отображать эту область коры головного мозга. Для этого они использовали особенно чувствительный сканер с магнитной силой поля семи Tesla, что позволило им изображать мельчайшие структуры мозга размером с песчаного зерна. В общей сложности было рассмотрено около 60 женщин и мужчин в возрасте от 21 до 80 лет. «До сих пор не считалось, что первичная соматосенсорная кора состоит из стека из нескольких чрезвычайно тонких слоев ткани, каждый из которых имеет свою собственную архитектуру и функции. Теперь мы обнаружили, что эти слои по -разному по -разному. Хотя кора головного мозга становится все более тонкой, некоторые из его слоев остаются стабильными или, удивительно, даже более толстые с возрастом. У нас существуют, что они, поэтому они, не являются, являются, поэтому они являются, поэтому они являются особенно более низкими, мы не являются, что они особенно не соответствуют, поэтому они являются особенно более низкими, мы не являются особыми, что у нас становятся все более толстые. У нас в частности, они являются особенно более высокими ими. Поэтому они являются особыми, что они особенно не соответствуют. Нейропластичность, то есть адаптивность, даже у пожилых людей ».

Сложная архитектура

Слоистая структура первичной соматосенсорной коры также происходит в аналогичной форме в других областях человеческого мозга – и даже в других организмах. «С точки зрения эволюции обработка сенсорной информации таким образом, очевидно, оказалась полезной», – говорит Кюн. В текущем исследовании было обнаружено не только средний слой коры, но и приведенные выше области, удивительно устойчивы к процессу старения. Различные слои были различаются в зависимости от их содержания миелина, вещества, необходимого для передачи нервных сигналов. «Средний слой фактически является шлюзом для тактичных стимулов. В вышеупомянутых слоях происходит дальнейшая обработка», – говорит Кюн. «Например, в случае сенсорных стимулов из руки верхние слои особенно вовлечены в взаимодействие между соседними пальцами. Это важно при схватке объектов. Поэтому мы также провели тесты на тактильную чувствительность и моторную способность руки с участниками нашего исследования. Кроме того, мы выполнили так называемую функциональную МРТ, чтобы захватить функцию среднего слоя.

Модулированные стимулы

Только более глубокие слои коры головного мозга показали возрастную дегенерацию: они были более тонкими у старших участников исследования, чем у младших. В нижних слоях коры происходит процесс, называемый модуляцией: тактильные сигналы усиливаются или ослабляются в зависимости от контекста. «Это как -то связано с концентрацией и вниманием», – объясняет Кюн. «Например, если я ношу кольцо на пальце, в какой -то момент я перестану чувствовать его, хотя тактильные стимулы все еще там. Это только повторяется, когда я сознательно замечаю кольцо снова».

То, что используется, сохраняется

«Средние и верхние слои коры наиболее непосредственно подвергаются внешним стимулам. Они постоянно активны, потому что у нас постоянный контакт с нашей средой», – продолжает Кюн. «Нейронные схемы в нижних слоях стимулируются в меньшей степени, особенно в более поздней жизни. Поэтому я вижу наши результаты как признание того, что мозг сохраняет то, что используется интенсивно. Это особенность нейропластичности. Это также согласуется с нашими наблюдениями относительно участника исследования, которому было 52 года. Он должен был на одну руку на протяжении всей своей жизни, когда он родился с оставленным в Средне. Кора, которая получает сенсорные входы, была сравнительно тонкой ». Кроме того, различия в старении слоев мозга могут объяснить, почему некоторые способности снижаются с возрастом, в то время как другие делают меньше. «Сенсомоторные навыки, которые неоднократно практикуются, такие как набор наводров на клавиатуре, могут оставаться стабильными в течение длительного времени, даже в старости», – говорит Кюн. «Однако, если существуют мешающие стимулы, такие как шумная среда, пожилые люди обычно находят такую деятельность особенно сложной. Это может быть связано с тем, что функциональность глубоких слоев коры ухудшилась, модуляция сенсорных стимулов, таким образом, нарушает».

Доказательства компенсации

Тем не менее, исследователи нашли доказательства того, что механизмы в глубоких слоях коры головного мозга в некоторой степени противодействуют возрастному функциональному снижению. «Несмотря на то, что глубокие слои стали более тонкими с возрастом, их содержание миелина, на удивление, увеличилось. На самом деле мы также наблюдали эти эффекты в исследованиях на мышей, что мы сделали для сравнения. Затем мы обнаружили, что повышение миелина обусловлено увеличением числа определенных нейронов», – говорит Кюн. «Известно, что они оказывают положительное влияние на модуляцию нервных импульсов. Они, так сказать, обостряют сигнал. По -видимому, компенсаторные механизмы противодействуют специфической клеточной дегенерации. Что касается профилактики, было бы интересно изучить, могут ли эти механизмы быть специфически продвинуты и поддержаны. На самом деле наши данные от мышей предполагают, что эти компенсация разочаровывает в очень развивающем возрасте».

Оптимистичный взгляд на старение

«Вместе наши выводы согласуются с общей идеей, что мы можем сделать что -то хорошее для нашего мозга с соответствующей стимуляцией. Я думаю, что это оптимистичное представление о том, что мы можем в определенной степени влиять на наш процесс старения», – говорит Кюн. «Но, конечно, каждый должен найти свой собственный способ использовать этот потенциал».