Биологический возраст головного мозга коррелирует с когнитивными функциями, скоростью когнитивного спада, а также здоровьем мозга в трехлетнем возрасте.
Это выяснили американские и новозеландские ученые, которые определили возраст мозга почти 900 человек по МРТ-сканам, а затем проследили корреляции с различными когнитивными показателями. Результаты работы говорят о том, что старение мозга завязано не только на старении организма, но и отражает неврологические особенности, которые присутствуют уже в раннем детстве, пишут ученые в препринте, опубликованном на портале bioRxiv.
Во младенчестве и старости человека мозг претерпевает самые значимые структурные и функциональные изменения. У маленького ребенка гораздо больше нейронов, чем у взрослого человека: в процессе развития в первые годы жизни формируются крепкие нейронные связи, в связи с чем «лишние» нейроны погибают. А вот уже в старости разрушаются сами нейронные связи, что сопутствует процессу нейродегенерации и появлению различных заболеваний, например, болезни Альцгеймера или деменции и вне ее.
При этом, разумеется, существуют факторы, которые либо ускоряют, либо замедляют процесс старения мозга, а его признаки можно обнаружить уже в молодости. Другими словами, у мозга (как, впрочем, и у всего остального организма) есть свой биологический возраст, который не всегда соотносится с реальным календарным возрастом человека, но может помочь выявить риски развития различных заболеваний.
Проверить, можно ли предсказать возраст мозга в зрелом возрасте по информации, полученной в раннем детстве, решили психологи под руководством Максвелла Эллиотта (Maxwell Elliott) из Университета Дьюка. Для этого они использовали данные из популяционного исследования жителей Новой Зеландии, родившихся в 1972–1973 годах.
Для каждого из 869 участников, которые попали в итоговую выборку для анализа, были доступны результаты когнитивных тестов, проведенных несколько раз в течение их жизни: они были направлены на изучение понимания речи, восприятия, рабочей памяти и скорости когнитивных процессов. Самые ранние тесты проводились, когда участникам было по три года, а самый последний — в возрасте 45 лет. Также для участников было доступно заключение невролога, который оценивал здоровье их головного мозга в трехлетнем возрасте на основе их языковых и моторных способностей, а также особенностей их поведения.
В возрасте 45 лет участники также прошли МРТ-сканирование головного мозга. Возраст мозга участников в этом возрасте определяли по его структуре автоматически — с помощью алгоритма, обученного на МРТ-сканах головного мозга более двух тысяч человек.
Несмотря на то, что все участники исследования были примерно одного возраста, возраст их головного мозга, судя по результатам работы алгоритма, составлял от 23 лет до 71 года. Больший возраст головного мозга значимо (p < 0,001) коррелировал с низкими показателями по когнитивным тестам, а также с большей скоростью когнитивного спада (p = 0,001). Кроме того, независимые оценщики посчитали людей с бóльшим возрастом головного мозга как выглядящих значительно старше (p < 0,001). Интереснее всего, однако, то, что с возрастом мозга в 45 лет значимо (p < 0,001) коррелировало его здоровье в трехлетнем возрасте.
Ученые, таким образом, показали, что уже в сравнительно молодом зрелом возрасте можно оценить скорость когнитивного спада, которы предшествует процессу нейродегенерации. Кроме того, оказалось, что его можно предсказать значительно заранее — уже в трехлетнем возрасте. С одном стороны, результаты исследования могут помочь подобрать поддерживающую поведенческую терапию до начала значимого ухудшения когнитивных функций, но, с другой стороны, работа показывает, что старение мозга происходит не только с течением жизни и в процессе взросления и старения человека, а может быть обусловлено неврологическими процессами, которые наблюдаются уже в детстве.
Определить возраст мозга можно не только по его структуре, но и про кровоснабжению: недавно это на материале снимков головного мозга более 30 тысяч человек научились делать американские исследователи. В своей работе они также показали, что старению мозга способствуют шизофрения, биполярное расстройство, а также алкоголь и марихуана.
Автор: Елизавета Ивтушок