Creierul își „schimbă viteza” de două ori în timpul vieții: la 24 de ani și la 60 de ani. Ce arată analiza a peste 1,3 milioane de celule cerebrale

Creierul își „schimbă treapta de viteză” de două ori de-a lungul vieții, arată rezultatele unui nou studiu de amploare, citat de Daily Mail.

Oamenii de știință au analizat peste 1,3 milioane de celule cerebrale provenite de la donatori cu vârste cuprinse între perioada de sugar și 97 de ani, pentru a cartografia cortexul prefrontal, adică regiunea în care se iau decizii și se formează amintirile.

Ei au descoperit că creierul trece prin două schimbări organizatorice majore: una la vârsta de 24 de ani, când ajunge la maturitate, și o alta la 60 de ani, atunci când efectele îmbătrânirii devin mai evidente.

Coautorul dr. Kiran Girdhar, de la Școala de Medicină Icahn din cadrul Mount Sinai, a spus:

„Acest atlas oferă o referință esențială pentru înțelegerea îmbătrânirii sănătoase a creierului la nivel molecular”.

Cercetătorii au descoperit că, în timpul copilăriei și al adolescenței, compoziția celulară se modifica rapid pe măsură ce creierul forma noi conexiuni și se reorganiza.

Totuși, aceștia au identificat un „punct de inflexiune neașteptat” în jurul vârstei de 24 de ani, moment în care ritmul schimbărilor scade brusc.

Din acel punct și până la vârsta de 60 de ani, cortexul prefrontal se caracterizează printr-o stabilitate relativă.

După vârsta de 60 de ani, creierul trece din nou prin schimbări, iar celulele responsabile de menținerea și protejarea acestuia devin mult mai active.

Proiectul PsychAD

Rezultatele fac parte dintr-un proiect ambițios numit PsychAD. Proiectul își propune să creeze o hartă a creierului uman detaliată la un nivel fără precedent.

Pe parcursul întregului proiect, oamenii de știință au analizat celule provenite de la aproape 1.500 de creiere donate, căutând, celulă cu celulă, semnele subtile ale îmbătrânirii și ale bolii.

În acest studiu, cercetătorii au examinat genele din interiorul diferitelor celule cerebrale, prelevate din diverse etape ale vieții umane.

Analizând un tip de material genetic numit ARN, ei au putut identifica genele active și au reușit să determine funcțiile celulelor în diferite momente ale vieții.

Și, astfel, au fost evidențiate trei perioade distincte de activitate: un val de dezvoltare rapidă în copilărie, urmat de o perioadă de stabilitate la vârsta adultă și, apoi, o serie de modificări la nivel molecular, pe măsură ce se instalează procesul de îmbătrânire.

Concluziile, similare cu ale unui alt studiu al cercetătorilor de la Cambridge

Concluziile sunt similare rezultatelor unui studiu publicat anul trecut de cercetători de la Universitatea din Cambridge, care a comparat mii de scanări cerebrale ale unor persoane de vârste diferite.

Cercetarea respectivă a relevat faptul că, în timpul copilăriei, creierul trece printr-un proces rapid de reorganizare a conexiunilor, ajungând la o structură mai organizată și mai eficientă și stabilizându-se până la vârsta de 32 de ani.

Diferența în cazul noii cercetări constă în faptul că analiza ARN le permite cercetătorilor să observe procesele care au loc chiar la nivelul molecular al celulelor individuale.

Acest lucru a demonstrat că nu doar structura creierului se modifică, ci au loc și schimbări majore de funcționare, mai ales la nivelul ceasului intern.

La adulții tineri, celulele nervoase implicate în planificare, formarea memoriei și luarea deciziilor tind să urmeze un program clar, de 24 de ore.

Aceste celule esențiale prezintă o activitate previzibilă, variind în funcție de momentele zilei și ale nopții, însă acest tipar începe să se altereze odată cu împlinirea vârstei de 60 de ani.

Dr. Girdhar a spus:

„La adulții tineri și de vârstă mijlocie, neuronii prezintă ritmuri de 24 de ore strict coordonate, reglate de genele-cheie ale ceasului circadian.

După vârsta de 60 de ani, aceste ritmuri neuronale dispar în mare măsură, în timp ce celulele imunitare ale creierului dezvoltă o nouă activitate ritmică, asociată cu stresul celular și inflamația. Creierul nu încetează pur și simplu să măsoare timpul, ci își schimbă obiectul acestei monitorizări temporale.”

Mai exact, cercetătorii au descoperit că celulele imunitare ale creierului și celulele care izolează fibrele nervoase devin mai active seara în gestionarea proteinelor deteriorate, proces ce poate favoriza apariția bolilor.

„Acest punct de referință îi va ajuta pe cercetători să determine momentul și locul în care procesele patologice încep să se abată de la funcționarea biologică normală”, explică Dr. Girdhar.

Studiul reprezintă una dintre cele nouă lucrări noi publicate pe baza rezultatelor proiectului PsychAD, care vizează cartografierea cortexului prefrontal.

Una dintre aceste lucrări prezintă date cumulate de la 6,3 milioane de celule individuale pentru a cartografia evoluția unor afecțiuni precum boala Alzheimer, boala Parkinson, boala cu corpi Lewy, demența vasculară, schizofrenia și tulburarea bipolară.

Totodată, un alt studiu ar putea contribui la explicarea motivului pentru care unele persoane cu Alzheimer își păstrează capacitățile mentale, în ciuda prezenței unor semne clare ale bolii la nivelul creierului.

Autorul principal, profesorul Panos Roussos de la Școala de Medicină Icahn din cadrul Mount Sinai, a spus:

„Aceste tulburări cerebrale extrem de complexe reprezintă o povară uriașă pentru sănătatea publică. Cu toate acestea, înțelegerea noastră privind mecanismele moleculare care determină simptomele, evoluția și reziliența bolii rămân limitate.

Prin cartografierea programelor celulare comune și distincte asociate bolii Alzheimer, demențelor conexe și tulburărilor psihiatrice, proiectul PsychAD creează un cadru care permite depășirea limitelor diagnostice tradiționale, orientându-se către abordări de precizie în ceea ce privește identificarea țintelor terapeutice, dezvoltarea biomarkerilor și stabilirea priorităților terapeutice.”