Скрытые связи мозга. Ученые обнаружили механизм, который может ослаблять последствия возрастной потери серого вещества

Об этом пишет издание ScienceDaily .

Исследователи из Медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии проанализировали данные МРТ и когнитивных тестов 459 человек в возрасте от 60 лет, проживающих в Индии.

Ученые сосредоточились на поверхностном белом веществе — тонком слое нервных волокон, расположенном непосредственно под серым веществом на поверхности мозга. Эти волокна соединяют соседние участки коры и помогают им обмениваться информацией.

Серое вещество содержит значительную часть нервных клеток, обрабатывающих информацию, тогда как поверхностное белое вещество обеспечивает связь между близлежащими участками мозга. Поэтому исследователи проверяли, может ли состояние этих волокон влиять на то, насколько сильно потеря серого вещества сказывается на мышлении.

Для этого они использовали диффузионную МРТ, позволяющую оценивать микроскопические свойства тканей по движению воды внутри мозга. В частности, ученые измеряли плотность нейритов — небольших отростков нервных клеток, через которые передаются сигналы, — и количество свободной воды вокруг них.

Снижение плотности нейритов или увеличение количества свободной воды может свидетельствовать о повреждении тканей. Среди возможных причин таких изменений исследователи называют потерю миелина, воспаление или отек.

Участники также прошли тесты на различные когнитивные функции, в частности память, речь, исполнительные функции и пространственное восприятие.

Наиболее устойчивая связь между состоянием поверхностного белого вещества и результатами тестов касалась именно речевых навыков. Люди с более здоровыми нервными волокнами лучше справлялись с речевыми задачами. Самые сильные ассоциации были выявлены в лобно-височных областях мозга, участвующих в распознавании слов, построении речи и временном удержании речевой информации.

В то же время главным показателем когнитивных способностей оставалась степень атрофии серого вещества. Однако ее влияние, согласно данным исследования, зависело и от состояния поверхностного белого вещества.

При более сильном повреждении локальных нервных волокон потеря серого вещества была теснее связана с ухудшением речевых навыков и другими когнитивными трудностями. При лучшем состоянии белого вещества эта связь была слабее.

Это может объяснять, почему у людей со схожей степенью возрастной потери серого вещества не обязательно наблюдаются одинаковые когнитивные нарушения. По словам исследователей, состояние локальных нервных связей может быть одним из факторов, способствующих сохранению когнитивных функций.

Особенность работы также заключается в составе исследуемой группы. Данные были взяты из исследования LASI-DAD, посвященного старению населения Индии. Более половины участников обширной выборки имели низкий уровень грамотности, а около 60% проживали в сельской местности.

В научных исследованиях мозга такие группы представлены недостаточно часто. В данной работе связь между состоянием поверхностного белого вещества и языковыми способностями была более выраженной у людей без формального образования, тех, кто не умел читать или читал с ошибками, а также у жителей сельской местности.

Исследователи подчеркивают, что эти результаты не доказывают наличия причинно-следственной связи между социальными условиями и изменениями мозга. На старение мозга могут одновременно влиять образование, состояние здоровья, социальные обстоятельства и условия окружающей среды.

Пока ученые не могут определить, какие изменения возникают первыми. Участников обследовали лишь однажды, поэтому исследование не показывает, начинается ли ухудшение состояния белого вещества до потери серого, происходит ли оно одновременно с ней или предшествует когнитивным изменениям.

Для установления последовательности этих процессов необходимы долгосрочные исследования, в ходе которых за людьми будут наблюдать на протяжении многих лет. В будущих работах ученые также планируют изучить, как на состояние серого и белого вещества могут влиять состояние сосудов, воспаление, белки, связанные с болезнью Альцгеймера, и другие биологические факторы.