Расплата за эффективность: мозг людей "вырабатывается"?
Мозг человека отличается большим размером и способностью находить рационализаторские решения сложных проблем. Однако его уникальность на этом не заканчивается - только человеческий мозг с возрастом уменьшается в объеме, что сопровождается повышением вероятности развития нейродегенеративных заболеваний, таких как амнезия и слабоумие. Возможно, эта особенность является эволюционной ценой, заплаченной за большой и мощный мозг и долгую жизнь.
Человек является единственным животным, страдающим возрастными заболеваниями мозга, самое распространенное из которых - болезнь Альцгеймера - поражает почти 50% населения США, достигающего 85 летнего возраста. Однако даже нормальный мозг здорового человека преклонного возраста, как правило, демонстрирует признаки старения: накопление бета-амилоида и утрату синапсов, в особенности в регионах, обеспечивающих обучение и запоминание. Результаты более ранних исследований указывают на то, что эти регионы, в том числе лобная доля и гиппокамп, особенно подвержены ассоциированному с возрастом "усыханию".
Исследователи из университета Джорджа Вашингтона решили сравнить модели старения мозга человека и одного из его ближайших родственников - обезьяны шимпанзе. Они проанализировали состояние мозга 87 человек в возрасте от 22 до 88 лет и 68 шимпанзе в возрасте от 10 до 51 года. Учитывая то, что шимпанзе редко живут больше 45 лет (в неволе, в редких случаях, их возраст может достигать 60 и более лет), выборки можно считать сопоставимыми.
С помощью магнитно-резонансной томографии они оценили размер различных регионов мозга людей и шимпанзе. Отличия оказались более чем впечатляющими. Тогда как у шимпанзе практически не наблюдается связанного с возрастом изменения размера изучаемых регионов мозга, у человека ситуация оказалась диаметрально противоположной: к 80 годам некоторые регионы уменьшаются на 25%. Более того, деградации более выражена в так называемом "белом веществе" мозга, состоящем из аксонов (длинных отростков нейронов), формирующих контакты между различными регионами мозга, необходимые для обеспечения исключительных познавательных способностей человека и выполнения сложных заданий. При этом оказалось, что объем "серого вещества" мозга, состоящего из тел нейронов и вспомогательных клеток, постепенно уменьшается с возрастом, тогда как деградация белого вещества приходится преимущественно на период между 70 и 80 годами.
Мозг человека как минимум в три раза больше, чем у шимпанзе. Его энергопотребление составляет до 25% от общих энергозатрат организма в состоянии покоя, тогда как для человекообразных обезьян этот показатель не превышает 10%.
Исследователи считают, что последствиями такого интенсивного энергопотребления являются снижение эффективности работы митохондрий (энергетических центов клетки) нейронов и накопление повреждений, вызванных активными формами кислорода, являющимися побочными продуктами жизнедеятельности, продукция которых увеличивается по мере снижения эффективности энергетического метаболизма.
Они высказали предположение, что нейроны фактически вырабатывают свой ресурс, поддерживая свое функционирование на максимальном уровне в течение продолжительной жизни человека.
Человек является единственным животным, страдающим возрастными заболеваниями мозга, самое распространенное из которых - болезнь Альцгеймера - поражает почти 50% населения США, достигающего 85 летнего возраста. Однако даже нормальный мозг здорового человека преклонного возраста, как правило, демонстрирует признаки старения: накопление бета-амилоида и утрату синапсов, в особенности в регионах, обеспечивающих обучение и запоминание. Результаты более ранних исследований указывают на то, что эти регионы, в том числе лобная доля и гиппокамп, особенно подвержены ассоциированному с возрастом "усыханию".
Исследователи из университета Джорджа Вашингтона решили сравнить модели старения мозга человека и одного из его ближайших родственников - обезьяны шимпанзе. Они проанализировали состояние мозга 87 человек в возрасте от 22 до 88 лет и 68 шимпанзе в возрасте от 10 до 51 года. Учитывая то, что шимпанзе редко живут больше 45 лет (в неволе, в редких случаях, их возраст может достигать 60 и более лет), выборки можно считать сопоставимыми.
С помощью магнитно-резонансной томографии они оценили размер различных регионов мозга людей и шимпанзе. Отличия оказались более чем впечатляющими. Тогда как у шимпанзе практически не наблюдается связанного с возрастом изменения размера изучаемых регионов мозга, у человека ситуация оказалась диаметрально противоположной: к 80 годам некоторые регионы уменьшаются на 25%. Более того, деградации более выражена в так называемом "белом веществе" мозга, состоящем из аксонов (длинных отростков нейронов), формирующих контакты между различными регионами мозга, необходимые для обеспечения исключительных познавательных способностей человека и выполнения сложных заданий. При этом оказалось, что объем "серого вещества" мозга, состоящего из тел нейронов и вспомогательных клеток, постепенно уменьшается с возрастом, тогда как деградация белого вещества приходится преимущественно на период между 70 и 80 годами.
Мозг человека как минимум в три раза больше, чем у шимпанзе. Его энергопотребление составляет до 25% от общих энергозатрат организма в состоянии покоя, тогда как для человекообразных обезьян этот показатель не превышает 10%.
Исследователи считают, что последствиями такого интенсивного энергопотребления являются снижение эффективности работы митохондрий (энергетических центов клетки) нейронов и накопление повреждений, вызванных активными формами кислорода, являющимися побочными продуктами жизнедеятельности, продукция которых увеличивается по мере снижения эффективности энергетического метаболизма.
Они высказали предположение, что нейроны фактически вырабатывают свой ресурс, поддерживая свое функционирование на максимальном уровне в течение продолжительной жизни человека.
Ещё новости по теме:
18:20