Чому старіння мозку так сильно відрізняється між людьми? Відповідь починається в дитинстві

Якщо взяти 100 людей віком 73 роки і просканувати їхній мозок за допомогою МРТ, відмінності можуть вас здивувати. У деяких мозок виглядає відносно молодим, зі збереженим об'ємом. В інших спостерігається значна атрофія та ознаки прогресуючого зносу. Чому різниця така велика? Тут зустрічаються два вагомих наукових докази. Перший, відомі шотландські дослідження Lothian Birth Cohorts, вказує на те, що значна частина когнітивної різниці в старості вже помітна в дитинстві. Другий, величезне дослідження візуалізації мозку, опубліковане в Nature Medicine на 49 482 людях, показує, що старіння мозку зовсім не однорідне, а розгалужується на кілька різних патернів. Хороші новини: навіть якщо основа закладається рано, спосіб життя в дорослому віці все ще впливає.

Питання: чому варіативність така велика?

Протягом десятиліть дослідники схилялися до думки, що старіння мозку є більш-менш однорідним процесом. Усі втрачають нейрони, усі втрачають синапси, усі з віком мають більше труднощів з пам'яттю. Але з накопиченням даних візуалізації стало зрозуміло, що варіативність між людьми набагато більша, ніж вважалося. Одна 75-річна людина може функціонувати когнітивно як набагато молодша, а інша того ж віку може демонструвати прискорений знос. Питання в тому, що стоїть за цією варіативністю.

Перший доказ: шотландське спостереження з дитинства

Дослідження Lothian Birth Cohorts Единбурзького університету є одними з найунікальніших когнітивних досліджень у світі. Вони базуються на Шотландських психічних опитуваннях (Scottish Mental Surveys) 1932 та 1947 років, у яких було обстежено майже всіх 11-річних дітей Шотландії. Дослідники під керівництвом Ієна Дірі та Саймона Кокса десятиліття потому знайшли учасників, народжених у 1921 та 1936 роках, і запросили їх на повторні обстеження в старості. Таким чином виникла рідкісна ситуація: у цих людей є когнітивний показник з 11 років і ще один з 70, 79 і навіть 90 років, приблизно через 60 років.

Протягом років вони проходили:

• Когнітивне тестування в дитинстві, у віці 11 років
• Повторні когнітивні тести в пізніші десятиліття
• МРТ-сканування мозку в літньому віці
• Збір даних про спосіб життя та здоров'я

Основний висновок: значна частина відмінності помітна вже у 11 років

Висновок, який повторювався, є одночасно тривожним і захоплюючим: значна частина відмінності в когнітивних функціях у старості помітна вже у 11 років. Кореляція між когнітивним показником у дитинстві та показником у старості виявилася високою, близько 0,7 після корекції на діапазон, тому приблизно половина варіативності когнітивних здібностей у літньому віці може бути пояснена варіативністю, яка вже існувала в дитинстві. Іншими словами, діти, які краще виконували тести у 11 років, в середньому мали тенденцію зберігати кращі когнітивні здібності навіть через шість десятиліть.

Важливо розуміти, що це середні показники на рівні популяції, а не особистий вирок. Причини, що стоять за цією стабільністю, є складними і включають, серед іншого:

1. Генетика: Гени, що впливають на розвиток мозку в дитинстві, можуть також впливати на його стійкість у старості.
2. Середовище та соціальне походження: Харчування, освіта та вплив стресу в дитинстві формують мозок протягом усього життя.
3. Когнітивний резерв: Мозок, який добре розвивається на ранніх етапах життя, створює когнітивний резерв, який може пом'якшити вплив зносу в майбутньому.

Можливо, це не радісна новина для тих, хто мав труднощі в школі, але це далеко не кінець історії.

Другий доказ: старіння мозку не є однорідним

Дослідження, опубліковане в Nature Medicine на 49 482 людях, зміцнило розуміння того, що старіння мозку є дуже гетерогенним. Команда під керівництвом групи Хрістоса Давацікоса об'єднала дані МРТ з 11 досліджень і застосувала метод глибокого навчання (Surreal-GAN) для виявлення патернів старіння мозку. Замість одного однорідного процесу зносу було виявлено п'ять різних патернів атрофії мозку, кожен з яких має власні структурні характеристики та різні зв'язки з біологічними, генетичними факторами та способом життя.

Важливо уточнити: це дослідження базувалося на скануванні мозку в дорослому та літньому віці і не включало когнітивні тести з дитинства. Тобто, не воно показує зв'язок з дитинством, а воно показує, наскільки різними є траєкторії старіння між людьми. Разом ці два докази малюють одну картину: початкова точка значною мірою визначається рано, але подальший шлях не є однаковим для всіх.

Що у ваших руках: спосіб життя в дорослому віці

Навіть якщо значна основа закладається рано, накопичені знання вказують на те, що фактори способу життя в дорослому віці пов'язані з більш здоровим старінням мозку. Це не чарівні рішення, і зазвичай мова йде про помірні та накопичувальні ефекти, а не про драматичні стрибки, але вони реальні та піддаються впливу:

• Регулярна фізична активність: Регулярні аеробні вправи послідовно пов'язані з кращим здоров'ям мозку з віком.
• Освіта та когнітивний виклик: Роки навчання та розумова діяльність, що вимагає зусиль, пов'язані з вищим когнітивним резервом, а також навчання в пізньому віці вважається корисним.
• Соціальні зв'язки: Соціальна ізоляція пов'язана з гіршими когнітивними результатами, а значущі зв'язки пов'язані з кращим старінням.
• Уникнення куріння: Куріння шкодить кровоносним судинам і мозку протягом багатьох років.
• Помірне або низьке споживання алкоголю: Надмірне споживання пов'язане з пошкодженням мозку.
• Управління метаболічним здоров'ям: Ожиріння, високий рівень цукру, високий кров'яний тиск і високий рівень холестерину пов'язані з гіршим здоров'ям мозку.

А що з тим, що не можна пояснити?

Частина відмінностей між людьми просто не пояснюється дитинством або способом життя. Вони включають фактори, які ми ще не розуміємо або не вимірюємо належним чином, зокрема:

• Незадокументовані події зі здоров'ям: Інфекції, легкі травми голови та супутні захворювання.
• Генетичні варіанти: Багато з них досі не вивчені.
• Фактори навколишнього середовища: Забруднення повітря та вплив речовин.
• Випадкова біологічна варіативність: Іноді біологія просто поводиться по-різному у різних людей.

Це нагадування важливе, щоб не обіцяти занадто багато: навіть той, хто робить все правильно, не отримує гарантій, і той, хто не робить, не приречений заздалегідь.

Супер-агери: живий доказ того, що це можливо

Історії про "супер-агерів", людей віком 80 років і старше з пам'яттю, як у 50-60-річних, показують, що виняткове старіння мозку можливе. Це явище вивчають протягом багатьох років у рамках Програми супер-агерів Північно-Західного університету (Mesulam Center, під керівництвом Марселя Месулама та Емілі Рогальскі). Серед повторюваних висновків у супер-агерів:

• Міцні та якісні соціальні зв'язки: Це одна з найбільш помітних і послідовних характеристик у них.
• Стійкість до патології Альцгеймера: Їхній мозок, як правило, краще протистоїть накопиченню характерних бляшок і клубків або залишається функціональним, незважаючи на їхню присутність.

Супер-агери не є гарантованою формулою, але вони нагадують, що можливий діапазон старіння мозку широкий, і що не існує єдиного вироку для всіх.

План дій: що можна зробити практично

Якщо вам за 40 і ви хочете підтримувати здоров'я свого мозку в довгостроковій перспективі, ось кроки, які мають хорошу дослідницьку підтримку, з розумінням того, що мова йде про підтримуючий ефект, а не про гарантію:

1. Регулярна фізична активність: Втручання з найсильнішою підтримкою для здоров'я мозку.
2. Безперервне навчання: Не обов'язково формальна освіта, а скоріше складне хобі, як-от вивчення нової мови, музичного інструменту, танців або малювання.
3. Середземноморська дієта: Риба, овочі, фрукти, горіхи та оливкова олія. В ізраїльському дослідженні DIRECT-PLUS (Green-MED), яке тривало 18 місяців, середземноморська дієта, багата на поліфеноли, у поєднанні з фізичною активністю зменшила швидкість атрофії мозку приблизно на 50 відсотків порівняно з контрольною групою.
4. Підтримка соціальних зв'язків: Принаймні кілька глибоких і значущих зв'язків.
5. Достатній сон: Якісний сон пов'язаний з кращим здоров'ям мозку.
6. Регулярний медичний нагляд: Контроль артеріального тиску, цукру та холестерину допомагає зберегти мозок.
7. Уникнення куріння: Навіть відмова від куріння в пізньому віці зменшує частину шкоди.

Оптимістичне послання

Навіть якщо ваша початкова точка значною мірою визначена рано, і навіть якщо ваше дитинство було важким, шлях звідси і далі не заблокований. Докази вказують на те, що спосіб життя в дорослому віці все ще впливає на здоров'я мозку з віком, а історії супер-агерів показують, наскільки широким є можливий діапазон. Це не обіцянка зцілення або мозку 30-річного, але це різниця між підтримуючим мозок способом життя та його нехтуванням. Ніколи не пізно почати.