Yenilikler

Yaşlanma beyin hücrelerinin hafızayı koruma yeteneğini nasıl değiştirir?

Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi’nden (NTU Singapur) bilim adamlarından oluşan bir ekip, hafızayı kodlayan nöronlar (beyindeki çalışma hafızasını sürdürmekten sorumlu sinir hücreleri) arasındaki iletişimin yaşlanmayla birlikte bozulduğunu ve bunun orta yaşta başlayabileceğini gösterdi.

Raporda yer alan araştırmadan elde edilen bulgular Doğa İletişimiİnsan zihninin yaşlanma sürecine yeni bakış açıları kazandırıyor ve yaşlanan bir bireyin zihinsel sağlığını korumaya yönelik terapilerin önünü açıyor.

Bilim insanları, yaşlanmanın, zayıf öz kontrol ve çalışma belleği gibi beynin yürütücü işlevleri üzerindeki etkisini uzun süredir araştırıyor. İnsanlar yaşlandıkça hafızanın kötüleşebileceği iyi bilinse de, bireysel beyin nöronları seviyesinde buna neden olacak hangi değişikliklerin meydana geldiği şu ana kadar net değildi.

Önceki çalışmalarda ölü deneklerden alınan sinir hücreleri kullanılmıştı ancak Lee Kong Chian Tıp Okulu (LKCMedicine) ekibi canlı farelerde bireysel sinir hücrelerinin gerçek zamanlı aktivitesini ölçtü. Bu ölçümleri yapmak için ekip, kısa süre önce tanıtılan ve çalışma belleği bağlamındaki sinirsel aktivitesini ölçerek her bir nöronun işlevini anlamalarına olanak tanıyan bir optik görüntüleme tekniğini benimsedi.

Laboratuar deneylerinde, NTU bilim insanları üç farklı yaş grubundaki (genç, orta yaşlı ve yaşlı) farelerdeki nöronların hafıza gerektiren görevlere nasıl tepki verdiğini araştırdı.

Araştırmacılar, genç farelerle karşılaştırıldığında orta yaşlı ve yaşlı farelerin yeni görevleri öğrenmek için daha fazla eğitim seansına ihtiyaç duyduğunu, bunun da orta yaştan itibaren hafıza ve öğrenme yeteneklerinde bir miktar düşüşe işaret ettiğini gösterdi. Ancak bunun ötesinde, yaşlı farelerin sinir hücrelerinde de değişiklikler buldular.

Nöronlar arasındaki bağlantılar yaşlandıkça zayıflıyor

Araştırmacıların birden fazla bireysel nöronu gözlemlemesine ve aktivitelerini manipüle etmesine olanak tanıyan gelişmiş optik teknikleri (kalsiyum görüntüleme ve optogenetik manipülasyon) kullanan NTU ekibi, beynin bir bölümündeki (prefrontal korteks) nöronların genç farelerde güçlü hafıza kodlama yeteneği gösterdiğini keşfetti. Bununla birlikte, orta yaşlı ve yaşlı farelerde, nöronlar arasındaki bağlantıların zayıflaması nedeniyle hafızayı tutma yeteneği azalıyor ve bu da farelerin hatırlaması ve görevleri yerine getirmesinin daha uzun sürmesine neden oluyor.

Bilim adamları, nöronlar arasındaki bağlantıların hafızayı depolamak için çok önemli olduğunu bilse de, yaşlanan beyin hücresi değişikliklerinin bağlantıların zayıflamasına nasıl neden olduğu daha önce canlı beyinde deneysel olarak gösterilmemişti.

Bulgular, sinir hücreleri arasındaki zayıflamış bağlantıların, örneğin hafıza eğitimi faaliyetleri yoluyla güçlendirilmesinin, insanların yaşlandıkça çalışan hafızasındaki bozulmayı geciktirmeye yardımcı olabileceğini düşündürmektedir.

NTU’nun LKCMedicine’inden baş araştırmacı ve Yardımcı Doçent Tsukasa Kamigaki şunları söyledi: “Çalışmamız, prefrontal korteksteki anıları kodlamaktan sorumlu nöronlar arasındaki iletişimde önemli bir azalmayı vurguluyor; bu, nörolojik bir süreç olmayan yaşa bağlı çalışma belleği azalmasında önemli bir faktör. şimdiye kadar yaygın olarak anlaşıldı. Bu keşif, proaktif müdahalenin nöron iletişimini iyileştirebileceğine dair daha fazla kanıt sağlıyor. Müdahale örnekleri arasında bilişsel eğitim ve düzenli egzersiz gibi yaşam tarzı değişiklikleri yer alıyor. Bu aktiviteler potansiyel olarak bilişsel yaşlanmanın etkisini azaltabilir ve insanların genel bilişsel sağlığını iyileştirebilir. yaş.”

Hafıza kaybı orta yaşta başlayabilir

Daha ileri deneyler ayrıca, sinir hücreleri arasındaki bağlantıların zayıflamasının, orta yaştan itibaren prefrontal korteksteki sinir devrelerinde istikrarsızlığa yol açtığını ve bunun da hafızayı tutma yeteneğinin zayıflamasına yol açtığını gösterdi.

NTU ekibi, beyindeki nöronları bir ila iki saniyeliğine kısa süreliğine kapatmak için nöronlardaki genetik olarak tasarlanmış ışığa duyarlı iyon kanallarını kullanan ve ışık uyarımı yoluyla nöronal aktivitenin kontrolünü sağlayan bir yöntem olan optogenetik teknolojiyi kullandı ve şunu buldu: Orta yaşlı farelerdeki çalışma belleği devreleri, sinirsel aktivitedeki kısa kesintilere karşı özellikle hassastır.

Ortak yazar ve LKCMedicine Araştırma Asistanı Huee Ru Chong şunları söyledi: “Dört yıllık çalışmamız, prefrontal devrelerin devam eden fonksiyonunun hafıza görevleri için kritik olduğunu gösteriyor. Beyin devrelerinin orta yaştan itibaren bozulma belirtileri göstermesi gerçeği, bu ihtiyacın altını çiziyor zihinsel sağlığımızı olabildiğince erken korumaya yönelik klinik stratejiler için.”

Ortak yazar ve LKCMedicine Araştırma Görevlisi Dr. Yadollah Ranjbar-Slamloo şunları söyledi: “Farelerde prefrontal korteksin, insanlar gibi bir şeyleri hatırladıklarında aktif kaldığını bulduk. Bu bulgu, farelerin hafızanın nasıl çalıştığını ve hafızanın nasıl çalıştığını incelemek için iyi bir model olabileceğini gösteriyor. Bu nedenle bulgularımız, tıpkı farelerde olduğu gibi, yaşlandıkça beynimizin de erken bozulmaya başlayabileceğini gösteriyor.”

Araştırmada yer almayan, Singapur Ulusal Üniversite Hastanesi ve Khoo Teck Puat Hastanesi’nde Misafir Kıdemli Danışman Nörolog olan LKCMedicine Doçenti Nagaendran Kandiah şunları söyledi: “İnsanlarda prefrontal korteks, hafızanın organizasyonu, tutulması ve geri getirilmesinde önemli bir rol oynar. NTU ekibinin heyecan verici bulguları, yaşlanmayla ilişkili prefrontal korteksteki belirli sinirsel değişikliklere dair içgörü sağlıyor. Bu yeni bilgi, yaşa bağlı hafıza düşüşünü geciktirmek için bilişsel müdahalelerin tasarlanmasında büyük klinik öneme sahip olacak.”

Bağımsız bir uzman olarak yorum yapan Duke-NUS Tıp Fakültesi Sinirbilim ve Davranışsal Bozukluklar programında Yardımcı Doçent Dr. Jun Nishiyama şunları söyledi: “Beyin performansının yaşlanmayla birlikte azaldığı iyi biliniyor, ancak bunun altında yatan nedenler hala belirsizliğini koruyor. Bu çığır açıcı çalışma NTU Singapur’dan yaşa bağlı çalışan hafıza azalmasına ilişkin önemli nörolojik bilgiler sunarak orta yaştan itibaren fare prefrontal korteksindeki nöronal iletişimin azaldığını vurguluyor.Bu araştırma, bilişsel gerilemeyle mücadelede erken, stratejik müdahalelerin önemini vurgulayarak gelecek için hayati bir çerçeve sağlıyor. yaşlanma araştırması ve beyin sağlığının korunması.”

Bu projenin bir sonraki adımları, proaktif müdahalelerin farklı beyin alanları arasındaki iletişimi nasıl geliştirebileceğini anlamak için orta yaşta meydana gelen beyin çapındaki daha fazla sinirsel değişiklikleri araştırmak olacaktır.

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240122144219.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu