В новом уникальном исследовании с помощью визуализации сравнивалась активность мозга суперэйджеров, изучающих новую информацию, с мозгом молодых людей, выполняющих ту же задачу. Результаты подчеркивают, как именно некоторые пожилые люди могут поддерживать хорошую функцию памяти, и направляют исследователей на области мозга, которые можно стимулировать для улучшения памяти у стареющих людей.
Суперэйджеры – это те пожилые люди, которые сохраняют юношеские когнитивные функции даже в старшем возрасте (80 лет и более). Несколько лет назад Александра Туротоглу из Массачусетской больницы общего профиля (MGH) определила местную когорту суперэйджеров с исключительной памятью. С тех пор группа исследователей MGH опубликовала несколько работ, посвященных тому, что отличает мозг суперэйджера от обычного мозга пожилых людей.
«Используя МРТ, мы обнаружили, что структура мозга суперэйджеров и возможности взаимодействия их нейронных сетей больше напоминают мозг молодых людей; они избежали атрофии мозга, обычно наблюдаемой у пожилых людей», – говорит Александра Туротоглу о предыдущих результатах визуализации.
В новом исследовании использовался несколько иной подход. Используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), исследователи изучали активность мозга суперэйджеров, когда они активно изучали, а затем вспоминали новую информацию.
Им впервые была представлена серия картинок, соединенных словами. Эта задача «кодирования» позволила исследователям отслеживать, как мозг обрабатывает то, что видит. Затем, через 10 минут, участникам были представлены другие пары «изображение-слово», и им было предложено определить, какие пары были новыми, а какие они видели ранее.
«В зрительной коре есть популяции нейронов, которые выборочно участвуют в обработке различных категорий изображений, таких как лица, дома или сцены», – объясняет ведущий автор Юта Кацуми.
«Эта избирательная функция каждой группы нейронов делает их более эффективными при обработке того, что вы видите, и создании отдельной памяти об этих изображениях, которые затем можно легко восстановить».
Этот механизм известен как нейронная дифференциация. Некоторые наборы нейронов специально сосредоточены на лицах, например, в то время как другие могут сосредоточиться на идентификации предметов домашнего обихода. По мере того, как мы стареем, специфичность этого механизма уменьшается, а это означает, что те конкретные популяции нейронов, которые раньше активировались только в ответ на одну категорию изображений, теперь реагируют на другие категории.
Предполагается, что именно это снижение нейронной дифференциации является одним из факторов, лежащих в основе снижения памяти, связанного с возрастом. Наши модели нейронной активации для конкретных сценариев становятся менее различимыми, что затрудняет вспоминание воспоминаний.
Группа из 41 молодого человека выполнила ту же задачу, и исследователи сравнили активность мозга двух групп. Сосредоточившись конкретно на активности зрительной коры, ученые обнаружили, что суперэйджеры проявляли юношескую нервную активность, особенно в «веретенообразной извилине и парагиппокампальной извилине при просмотре визуальных стимулов, принадлежащих к разным категориям». Эта мозговая активность была похожа на то, что они обнаружили в когорте 25-летних.
«Суперэйджеры поддерживали такой же высокий уровень нейронной дифференциации или избирательности, что и молодые люди», – добавляет Юта Кацуми. «Их мозг позволял им создавать четкие представления различных категорий визуальной информации, чтобы они могли точно запоминать пары изображение-слово».
Хотя эти идеи о мозге суперэйджеров, безусловно, увлекательны, они также предлагают исследователям ключи к разгадке способов улучшения когнитивных функций у обычных пожилых людей. В новом исследовании отмечается, что этот конкретный механизм обработки сенсорной коры головного мозга можно обучить, поэтому возможно применение определенных вмешательств для поддержания нейронной дифференциации и памяти.
Также проводятся клинические испытания, в ходе которых проверяется, может ли таргетированная неинвазивная электромагнитная стимуляция активировать определенные части мозга и улучшить память у пожилых людей.
Новое исследование было опубликовано в журнале Cerebral Cortex.
Источник: