Změny neuronů brání stárnutí mozku

Dobrou zprávou je, že většina lidí v rozvinutém světě žije déle; ne tak dobrou zprávou je, že mozek často nezůstává ostrý v našem vyšším věku.

Odborníci v současné době plně nechápou, proč kognitivní funkce mozku, jako je paměť a řeč, s věkem klesají. A to navzdory uvědomění, že kognitivní pokles lze zjistit dříve, než jedinec dosáhne věku 50 let.

Neurologové Andy Randall, Ph.D. a Jon Brown, Ph.D. z University of Bristol identifikovali nový buněčný mechanismus, který způsobuje změny aktivity neuronů - akci, která může přispět ke kognitivnímu úpadku během normálního zdravého stárnutí.

Mozek do značné míry využívá elektrické signály ke kódování a přenosu informací. Úpravy této elektrické aktivity pravděpodobně způsobí změny kognitivních schopností v závislosti na věku.

Vědci zkoumali elektrickou aktivitu mozku nahráváním elektrických signálů v jednotlivých buňkách hipokampu, což je struktura s klíčovou rolí v kognitivních funkcích. Tímto způsobem byli schopni posoudit „neuronovou excitabilitu“ - snadnost, s jakou může neuron produkovat krátké, ale velmi velké elektrické signály zvané akční potenciály.

Akční potenciál se vyskytuje prakticky ve všech nervových buňkách a je nezbytný pro přenos signálu nebo komunikaci ve všech obvodech nervového systému.

Akční potenciály jsou spouštěny v blízkosti těla neuronových buněk a jakmile jsou produkovány, rychle se šíří masivně rozvětvenou strukturou nervové buňky a aktivují synapsy, které nervová buňka vytváří s mnoha dalšími nervovými buňkami, ke kterým je připojena.

Vědci zjistili, že hipokampální neurony ve věku mozku mají potíže s generováním akčních potenciálů.

Dále prokázali, že tato relativní neochota produkovat akční potenciál vzniká změnami aktivačních vlastností membránových proteinů nazývaných sodíkové kanály. Sodíkové kanály ovlivňují rychlé zahájení akčního potenciálu tím, že umožňují tok sodíkových iontů do neuronů.

Randall, profesor aplikované neurofyziologie, uvedl: „Velká část naší práce se týká porozumění dysfunkční elektrické signalizaci v nemocném mozku, zejména Alzheimerově chorobě.

"Začali jsme si však klást otázku, proč i zdravý mozek může zpomalit, jakmile dosáhnete mého věku."Předchozí výzkumy jinde popsaly věkem související změny v procesech, které jsou spouštěny akčními potenciály, ale naše zjištění jsou významná, protože ukazují, že generování akčního potenciálu je v první řadě těžší prací ve starých mozkových buňkách.

"Také tím, že jsme identifikovali sodíkové kanály jako pravděpodobného viníka této neochoty produkovat akční potenciály, naše práce dokonce ukazuje na způsoby, jak bychom mohli být schopni upravit změny související s věkem neuronální vzrušivosti a odvozovat kognitivní schopnosti."

Zjištění jsou zveřejněna v časopise Neurobiologie stárnutí.

Zdroj: University of Bristol