Поняття нейропластичності та збереження психічного здоров’я - Медичне життя
За оцінками, затримка настання деменції принаймні на рік може зменшити загальний тягар хвороби Альцгеймера до 9,2 мільйона випадків до 2050 року, що робить вплив на пластику мозку в позитивному напрямку глобальним пріоритетом.
Перш ніж прийняти "нормальний віковий спад когнітивного розвитку", важливо врахувати нещодавні дослідження міфу про когнітивний спад. Нейропластичність - здатність мозку реорганізовуватися у відповідь на внутрішні та зовнішні фактори - може мати негативний чи позитивний вплив у будь-якому віці. Сьогодні ми знаємо, що нейрони постійно народжуються з ендогенних стовбурових клітин і додаються до зубчастої залози протягом усього життя, але нейрогенез гіпокампа у дорослих з віком стрімко зменшується. Короткочасний вплив збагаченого середовища призводить до разючого збільшення кількості нових нейронів, поряд із суттєвим поліпшенням поведінкової діяльності. Ця пластична реакція може мати значення для пояснення корисних наслідків ведення "активного життя" на мозок.
Майкл Мерзеніч вважається "батьком нейропластичності" - він встановив, що людський мозок надзвичайно пластичний, і розробив нові наукові втручання для поліпшення його функціонування. Меріан Даймонд також вважається "матір'ю нейропластичності". Її робота призвела до зміни парадигми для вчених, вона першою показала, що в будь-якому віці мозок стискається в поганому середовищі з точки зору подразників і росте в збагаченому середовищі. Даймонд показав, що когнітивна стимуляція збільшує кількість циркулюючих CD4-позитивних Т-лімфоцитів, підтримуючи ідею про те, що імунітет може модулюватися добровільно. Іншими словами, мислення може вплинути на імунну систему.
П’ять елементів для здорового мозку
Даймонд виділив п’ять важливих елементів для здорового мозку: новизна, виклик, фізичні вправи, дієта та любов. Дослідження на тваринах показали, що стимулювання навколишнього середовища має важливе значення для поліпшення та підтримки когнітивних функцій. Новизна, зосереджена увага та виклик є важливими компонентами поліпшення когнітивних функцій.
Дослідження на тваринах показали, що збагачене середовище призвело до п'ятикратного збільшення нервових фенотипів, що було пов'язано із "значним поліпшенням параметрів навчання, дослідницької поведінки та рухової активності". Крім того, ці нові враження зменшили вікову залежність дегенерації, що підтверджується меншим накопиченням ліпофусцину в зубчастій звивині.
Стаття продовжується після рекомендацій
Папка
Медсестри роблять різницю в управлінні хворим на цукровий діабет
Папка
Волонтер у пандемії
У рамках проекту "Пам’ять та старіння", 964 людини без когнітивних порушень середнього віку 78,7 року та середнього рівня освіти 14,6 років погодились на щорічну оцінку та розтин мозку після їх смерті. На початку дослідження їх запитали, чи вивчали вони іноземні мови до 18 років, чи брали вони уроки музики, і якщо так, то скільки років кожен. Протягом приблизно шести років щорічних обстежень у 396 осіб розвивалося легке когнітивне порушення (МКР). Ризик ІРС був на 30% нижчим у тих, хто навчався більше чотирьох років до 18 років; така ж знахідка була справедливою для тих, хто до 18 років мав більше чотирьох років уроків музики. Але було шокуючим, що ризик ІМТ був на 60% нижчим у людей, які в дитинстві пройшли більше чотирьох років як мовних курсів, так і музики, порівняно з людьми, які не мали такого типу навчання.
Вплив музики на нейропластичність
Музика є складною і багатозначною формою збагачення, що позитивно впливає на нейропластичність у декількох регіонах мозку, оскільки вимагає інтеграції аудіовізуальної інформації, а також абстракції. Вимірювання магнітоенцефалографії у осіб середнього віку 26,4 року підкреслило центральну роль передньої передньо-лобової кори та той факт, що нейропластична реакція була більш інтенсивною у музикантів з тривалим тренуванням, ніж у тих, хто займався короткостроковою підготовкою.
В іншому дослідженні, після чотирьох місяців уроків гри на фортепіано, люди у віці від 60 до 84 років отримували покращений настрій, а також значні поліпшення уваги, контролю, рухової функції, зорового сканування та функції виконання. Здорові немузичні люди у віці від 60 до 84 років реагували на фонову музику Моцарта зі значним збільшенням швидкості обробки, порівняно з іншими трьома групами, у яких у фоновому режимі була тиша, білий шум або музика Малера. У цьому ж дослідженні Моцарт і Малер як фонова музика асоціювались із кращою пам’яттю порівняно з групами, які перевірялись на тишу або білий фоновий шум.
Роль нових нейронів
Наскільки нейрогенез важливий для обробки інформації? Нові клітини мозку зубчастої звивини необхідні для розрізнення тонких відмінностей у досвіді та для сенсорних імпульсів. У перші дні життя нові клітини мозку виробляють дендрити та аксони. У цей період нові нейрони потребують такого досвіду, як фізична активність та навчання, які включають складність та новизну, щоб стати інтегрованими та стабільними в протезі. На 6-8 тижнях нові нейрони збудливіші, ніж зрілі клітини мозку, і дозволяють пластичну реакцію мозку дорослого.
Рух і сіра речовина
Вправи повинні бути частиною охорони здоров’я, оскільки вони відіграють важливу роль у покращенні здоров’я мозку. Регулярні фізичні вправи можуть активізувати імунну систему. Недавній огляд припускає, що різні види фізичної активності та високий рівень фізичної підготовки можуть зменшити так звану "нормальну вікову" атрофію гіпокампу та збільшити його обсяг. Аеробні вправи були пов’язані з посиленням нейрогенезу у людей та впливають на виживання та дозрівання нових нейронів, що виробляються у дорослих. Для людей у віці від 55 до 80 років фізичні вправи є потужним методом збільшення обсягу сірої речовини в гіпокампі та передньо-лобовій корі, «ефективно зменшуючи втрату об’єму на 1-2 роки» та покращуючи пам’ять.
Дієта та запалення
Обмеження калорій пов’язано з користю для здоров’я. Дослідження показують, що дотримання принципу hara hachi bu («їж, поки ти не наситишся на 80%») було важливим фактором виняткової тривалості життя, пов’язаної зі зміцненням здоров’я людської популяції. Зниження калорій на 30% було пов’язано з покращенням словесної пам’яті на 20% через три місяці. Деякі з цих пізнавальних та загальних переваг для здоров'я від обмеження калорій у людей можуть бути пов'язані зі зменшенням запалення та окислювальної шкоди. Зменшення споживання калорій покращує синаптичну стійкість до агресії та змінює кількість, архітектуру та ефективність синапсів. Дієти на Окінаві та Середземномор’ї також є потенційними стратегіями зменшення когнітивного зниження у літньому віці. В обох дієтах основою є овочі, фрукти, риба. Обидва вони багаті здоровими поліфенолами та поліненасиченими жирами та мають антиоксидантну та протизапальну користь.
Інші поліфеноли, що містяться в какао, відзначаються своєю сильною протизапальною та антиоксидантною дією. Флавоноїди какао "спричиняють ангіогенез, нейрогенез та зміни в морфології нейронів, головним чином у регіонах, задіяних у навчанні та пам'яті". Люди у віці від 50 до 69 років, які споживали 900 мг флавоноїдів какао щодня протягом трьох місяців, насолоджувались покращеними показниками зубів як при когнітивному, так і при тестуванні на фМРТ.
Медитація, сприйняття та стрес
У Балтиморському лонгітюдному дослідженні старіння стереотипи оцінювались у людей без деменції десятиліттями до проведення щорічних тестів візуалізації. Таким чином, було встановлено, що люди з «більш негативними» стереотипами у житті мали значно більшу втрату обсягу гіпокампа та більше накопичення нейрофібрилярних клубків та амілоїдних бляшок. Інше дослідження припустило, що люди, які практикують тривалу медитацію, можуть уповільнити процес втрати сірої речовини, пов’язаної зі старінням. В огляді соціального впливу на нейропластичність описані втручання, які можуть зменшити стрес та сприяти добробуту, а також просоціальній поведінці. Сюди входять медитація, співчуття, уважність і доброта з пов’язаними з ними функціональними та структурними змінами. Також було показано, що друзі та сім'я можуть стимулювати здорове старіння, але депресія та стрес можуть призвести до втрати об'єму гіпокампа.
Безсоння, пов’язане з когнітивними порушеннями
Позбавлення сну у мишей призводило до нейрозапалення гіпокампа та пов’язаного з цим дефіциту навчання та пам’яті. Дослідження 6050 дорослих людей старше 65 років виявило кращу якість життя та незалежне функціонування у осіб, які мали достатній сон, порівняно з тими, хто повідомив про безсоння. Хронічне безсоння людини пов’язане з атрофією гіпокампа та зниженням нейрогенезу; це було пов'язано з когнітивними порушеннями. Хронічне недосипання у тварин призвело до збільшення молекул запалення та зниження BDNF (нейротрофічний фактор, що походить від мозку), що є вирішальним для багатьох компонентів нейропластичності. Основна фізіологічна проблема, спричинена депривацією сну, включає "когнітивні дефіцити, запалення, загальне порушення трансляції білків, метаболічний дисбаланс і термічний розлад". Одним з нейропротективних механізмів повноцінного сну може бути зменшення запалення, пов'язане зі старінням, та зниження нейрогенезу, як це спостерігається на моделях на тваринах.
На закінчення слід сказати, що мозок потрібно тренувати в будь-якому віці. Виклики, новизна, збагачена обстановка, любов, спорт, здорове харчування та музика допомагають нам старіти красиво і розумно.
1. Aimone J. Bet al. (2014). Регуляція та функції нейрогенезу дорослих: від генів до пізнання. Фізіол. Преподобний 94, 991-1026
2. Бейкер Л.Д. (2015). «Аеробні вправи зменшують рівень ліквору в фосфорильованому тау у людей похилого віку з ІМК», у матеріалах Міжнародної конференції Асоціації Альцгеймера, презентація 2015 р., Вашингтон, округ Колумбія
3. Бейкер Л. та ін. (2012). Високоінтенсивна фізична активність модулює вплив дієти на рівень цереброспінальних β-амілоїдів при нормальному старінні та легких когнітивних порушеннях. J. Alzheimers Dis.28; 137-46
4. М’яч К.К. та ін. (2002). Ефекти когнітивних втручань серед літніх людей: рандомізоване контрольоване дослідження. ДЖАМА; 288; 2271-81
5. Боттіролі С. та ін. (2014). Когнітивні ефекти від прослуховування фонової музики на людей похилого віку: швидкість обробки покращується завдяки оптимістичній музиці, тоді як пам'ять, здається, отримує користь як від оптимістичної, так і від низької музики. Старіння нейросків. 6: 284
6. Брикман А. та ін. (2014). Посилення функції зубчастих звивин дієтичними флаванолами покращує пізнання у літніх людей. Нат. Neurosci.17, 1798-1803
7. Dauncey M.J. (2014). Харчування, мозок та занепад когнітивних здібностей: ідеї епігенетики. Євро. Дж. Клін. Nutr.68; 1179-85
8. Девідсон Р. та ін. (2012). Соціальний вплив на нейропластичність: стрес та втручання для покращення добробуту. Нат. Neurosci.15, 689-95
9. Ерікссон П. та ін. Нейрогенез у гіпокампу дорослої людини. Нат. Мед. 4 1313-7
10. Феррері Л. та ін. (2013). Музика покращує словесне кодування пам’яті, одночасно знижуючи активність передфронтальної кори: дослідження fNIRS. Гул. Neurosci.7: 779
11. Фуско С., Пані П. (2013). Реакція мозку на обмеження калорій Клітина. Мол. Life Sci. 70, 3157-70
12. Ге С. та ін. (2007). Критичний період для посиленої синаптичної пластичності в новоутворених нейронах мозку дорослого. Нейрон 54; 559-66
13. Ірвін М. (2014). Сон та запалення при стійкому старінні. Інтерфейсний фокус, 2014
14. Джесбергер С., Гейдж Ф.Х. (2014). Нейрогенез дорослих: подолання розриву між мишами та людьми. Trends Cell Biol. 24; 558-63
15. Кемперманн Г. та ін (2002). Нейропластичність у літньому віці: стійка п'ятикратна індукція нейрогенезу гіпокампа шляхом тривалого збагачення навколишнього середовища. Нейрол. 52, 135-43
16. Найт А. та ін. (2016). Чи є середземноморська дієта можливим підходом до збереження когнітивних функцій та зменшення ризику деменції для людей похилого віку в західних країнах? Преподобний 25, 85-101
17. Кученбух А. та ін (2014). Аудіотактильна інтеграція та вплив музичного навчання. PLoS ON9: e8574