Perché il cervello invecchia? La risposta è nei geni

Il cervello invecchia allo stesso modo in cui tutte le strutture e i sistemi del nostro corpo lo fanno. Tuttavia, ci sono persone che sembrano che il passare del tempo li colpisce più di altri; Non solo nel suo fisico, ma anche per le sue capacità. Perché accade questo? Inoltre, cosa possiamo fare al riguardo? Alcune persone sono più inclini all'invecchiamento o abbiamo strumenti per ritardare gli effetti del passaggio degli anni?

Apparentemente, Le risposte per svelare il mistero dell'invecchiamento del cervello sono in alcuni geni. Un gruppo di ricercatori Babraham a Cambridge (Regno Unito) e l'Università di Sapienza a Roma (Italia) ha trovato le risposte che approfondiscono gli ingranaggi genetici che influenzano il complesso meccanismo del deterioramento cognitivo relativo all'età.

La verità è che conosciamo già una buona parte di ciò che accade quando il cervello invecchia. Ad esempio, è noto che i neuroni si deteriorano e muoiono, solo per essere sostituiti da nuovi. Questo processo è facilitato da un tipo di cellule staminali, cellule staminali neuronali (NSC). Queste sono cellule del sistema nervoso che possono auto -registrarsi e dare origine alle cellule progenitrici.

Tuttavia, Con il passare del tempo, queste cellule diventano meno funzionali, il che rende anche il nostro cervello. Ma cosa causa l'invecchiamento di queste cellule? Quali sono esattamente i cambiamenti molecolari che sono responsabili del loro deterioramento? Queste sono le domande per le quali i ricercatori hanno trovato una risposta.

Cosa succede quando il cervello invecchia?

Prima di vedere perché il cervello invecchia, vedremo cos'è l'invecchiamento cerebrale. L'invecchiamento del cervello è inevitabile in una certa misura, sebbene non uniforme. In effetti, colpisce tutti i cervelli, ma diversamente. Diminuire l'invecchiamento del cervello o fermarlo completamente sarebbe il miglior elisir per raggiungere la giovinezza eterna.

Il cervello umano contiene circa 100.000 milioni di neuroni interconnessi attraverso sinapsi trilioni. Durante la nostra vita, il nostro cervello cambia più di ogni altra parte del nostro corpo. Dal momento in cui il cervello inizia a svilupparsi nella terza settimana di gestazione alla vecchiaia, le sue strutture e funzioni complesse stanno cambiando.

Durante i primi anni di vita, il cervello di un bambino forma più di un milione di nuovi connessioni neurali al secondo. La dimensione del cervello aumenta quattro volte nel periodo in età prescolare e circa 6 anni raggiunge circa il 90 percento del volume degli adulti.

I lobi frontali, che sono le aree del cervello responsabili delle funzioni esecutive (come la pianificazione, la memoria operativa e il controllo degli impulsi), sono tra le ultime aree del cervello a maturare. In effetti, potrebbero non essere completamente sviluppati fino a 35 anni.

Ma arrivando in un punto, abbiamo iniziato a invecchiare. Con l'età, tutti i sistemi del nostro corpo riducono gradualmente la loro capacità di esibirsi, incluso il cervello. Pertanto, alcuni cambiamenti nella memoria sono associati al normale invecchiamento.

Cambiamenti di memoria comuni associati al normale invecchiamento includere:

• Difficoltà a imparare qualcosa di nuovo: memorizzare nuove informazioni può richiedere più tempo.
• Difficoltà per il multitasking: l'elaborazione lenta può ostacolare l'elaborazione e la pianificazione di attività parallele.
• Difficoltà a ricordare nomi e numeri: La memoria strategica che aiuta a memorizzare nomi e numeri inizia a diminuire all'età di 20 anni.
• Difficoltà a ricordare gli appuntamenti.

Mentre alcuni studi lo dimostrano Un terzo degli anziani ha difficoltà con la memoria dichiarativa (Memorie di fatti o eventi che sono stati archiviati e possono recuperare), altri studi indicano che un quinto delle persone negli anni '70 esegue prove cognitive e coloro che hanno 20 anni.

Le modifiche generali identificate durante l'invecchiamento cerebrale includerebbero:

• Massa cerebrale. Contrazione nel lobo frontale e l'ippocampo (aree coinvolte nella funzione cognitiva superiore e nella codifica di nuove memorie). I cambiamenti iniziano circa 60 o 70 anni.
• Densità corticale. Delimentare della superficie esterna della scanalatura a causa della diminuzione delle connessioni sinaptiche. Meno connessioni possono contribuire all'elaborazione cognitiva più lenta.
• materia bianca. La materia bianca è costituita da fibre nervose mielinizzate raggruppate in tratti e trasmettono segnali nervosi tra le cellule cerebrali. Si ritiene che la mielina sia ridotta con l'età e, di conseguenza, ritarda l'elaborazione e riduce la funzione cognitiva.
• Sistemi di neurotrasmettitori. I ricercatori suggeriscono che il cervello genera meno messaggeri chimici con invecchiamento, ed è questa diminuzione della dopamina, dell'acetilcolina, della serotonina e dell'attività noradrenalina che può svolgere un ruolo nella diminuzione della memoria e della cognizione.

Il ruolo dei geni quando il cervello invecchia

Ora che sappiamo cosa succede quando il cervello invecchia, torneremo allo studio che menzioniamo all'inizio per vedere il ruolo dei geni in questo processo. Apparentemente, secondo i ricercatori, Il gene DBX2 può spiegare l'invecchiamento cerebrale. 

I ricercatori hanno confrontato i cambiamenti genetici nelle cellule dei genitori / progenitrici (NSPC, acronimo in inglese delle cellule staminali / progenitrici neurali) di vecchi topi (18 mesi) e giovani (3 mesi). In tal modo, hanno identificato più di 250 geni che hanno cambiato il loro comportamento nel tempo, il che significa che è probabile che questi geni causino un malfunzionamento delle cellule indicate.

Una volta ridotti la loro ricerca a 250 geni, scienziati Hanno notato che l'aumento dell'attività genica chiamata DBX2 sembrava cambiare gli NSPC invecchiati. Hanno eseguito studi in vivo e in vitro che hanno rivelato che l'aumento dell'attività in questo gene in NSPC Young. L'aumento dell'attività di DBX2 ha impedito a NSPC di crescere o proliferazione come fanno i giovani cellule.

Inoltre, nei più antichi NSPC, ricercatori Hanno identificato i cambiamenti nei marchi epigenetici che possono spiegare perché le cellule staminali possono deteriorarsi nel tempo. Se pensiamo al nostro DNA come alfabeto, i segni epigenetici sono come accenti e segni di punteggiatura, poiché dicono alle nostre cellule se dovrebbero leggere i geni e come. In questa ricerca, gli scienziati hanno scoperto come questi marchi sono collocati in modo diverso nel genoma, "dicendo" gli NSPC che devono crescere più lentamente.

Con questo studio, i ricercatori lo hanno dimostrato Questi cambiamenti possono contribuire all'invecchiamento del cervello decelerando il processo di rinnovamento del cervello. I ricercatori sperano che questi risultati un giorno porteranno all'inversione del processo di invecchiamento. Comprendendo come influisce sull'invecchiamento al cervello, almeno nei topi, i ricercatori sperano di identificare modi per rilevare il declino delle cellule staminali neurali.