W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Journal of Neurosciencebadacze przez okres pięciu lat badali istotę białą mózgu osób w starszym wieku, czyli osób o wyjątkowych zdolnościach poznawczych, w porównaniu z typowymi osobami starszymi.

Pomimo braku znaczących różnic w ogólnym zdrowiu istoty białej, osoby w starszym wieku wykazywały lepszą mikrostrukturę istoty białej, szczególnie we włóknach czołowych, co sugeruje ich odporność na związany z wiekiem spadek funkcji poznawczych.

Badanie: Osoby w starszym wieku są odporne na typowe zmiany strukturalne istoty białej związane z wiekiem. Źródło obrazu: oneinchpunch / Shutterstock

Tło

Starzenie się wiąże się ze zmianami strukturalnymi i funkcjonalnymi mózgu oraz pogorszeniem funkcji poznawczych. Te spadki, zwłaszcza pamięci epizodycznej, są często związane ze schorzeniami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera.

Jednakże podgrupa osób starszych, nazywana „superagetami”, utrzymuje solidną pamięć epizodyczną porównywalną ze zdrowymi osobami młodszymi o kilkadziesiąt lat, co pokazuje, że możliwe jest starzenie się bez upośledzenia pamięci epizodycznej. Poprzednie badania wykazały, że osoby w starszym wieku są odporne na związane z wiekiem zmiany w istocie szarej.

Naukowcy postawili hipotezę, że osoby w starszym wieku mogą również wykazywać zachowaną integralność istoty białej, szczególnie w wrażliwych przednich obszarach mózgu, co kwestionuje konwencjonalny wzorzec zaniku istoty białej związany ze starzeniem.

O badaniu

Celem tego badania było poznanie neuronalnych podstaw wyjątkowej pamięci osób w starszym wieku poprzez zbadanie strukturalnej integralności istoty białej w ich mózgach, która zazwyczaj pogarsza się wraz z wiekiem.

W badaniu oceniano globalny stan istoty białej i właściwości mikrostrukturalne za pomocą obrazowania dyfuzyjnego u osób w starszym wieku powyżej 80. roku życia, porównując je z typowymi osobami starszymi.

Uczestnicy zostali wybrani z projektu Vallecas, podłużnego badania przeprowadzonego na 1213 dorosłych rasy kaukaskiej w Madrycie w Hiszpanii. Wszyscy uczestnicy mieszkali w społecznościach, mieli od 70 do 85 lat, nie cierpieli na schorzenia psychiatryczne ani neurologiczne, oczekiwano, że będą żyć co najmniej cztery lata i nie wymagali pomocy w życiu codziennym.

Spośród osób w tej kohorcie osoby w starszym wieku zdefiniowano jako osoby w wieku 80 lat lub starsze z lepszą pamięcią epizodyczną w porównaniu z ich grupą wiekową; w szczególności ich pamięć epizodyczna była porównywalna z pamięcią osób młodszych o dwie do trzech dekad.

Zebrano dane MRI, aby ocenić stan istoty białej mózgu i jej mikrostrukturę. Naukowcy przeanalizowali objętość istoty białej i objętość zmian, natomiast do ilościowego określenia hiperintensywności istoty białej wykorzystano skalę Fazekasa.

Przetworzono obrazy ważone dyfuzyjnie, łącznie z korektą ruchu i obliczeniem mapy dyfuzji wokselowej. Do porównań grupowych parametrów dyfuzji wykorzystano statystyki przestrzenne oparte na obszarach (TBSS).

Analizy podłużne przeprowadzono przy użyciu liniowych modeli efektów mieszanych w celu oceny zmian w czasie. Analizy statystyczne uwzględniały współzmienne, takie jak wiek i całkowita objętość wewnątrzczaszkowa, z odpowiednimi poprawkami na potrzeby wielokrotnych porównań.

W badaniu zastosowano rygorystyczne metodologie w celu porównania parametrów strukturalnych związanych z istotą białą u osób w starszym wieku z parametrami u typowych osób starszych, co pozwoliło uzyskać wgląd w substraty nerwowe wyjątkowego starzenia się pamięci.

Wyniki

Do badania wybrano 64 osoby w starszym wieku i grupę porównawczą składającą się z 55 typowych osób starszych z kohorty projektu Vallecas, bez znaczących różnic pod względem wieku i płci pomiędzy grupami.

Osoby w podeszłym wieku początkowo radziły sobie lepiej w testach neuropsychologicznych, ale oceny podłużne nie wykazały znaczących różnic we wskaźnikach pogorszenia funkcji poznawczych, z wyjątkiem wolniejszego spadku wyników w teście fluencji zwierząt wśród osób w podeszłym wieku.

Przekrojowe porównania stanu istoty białej nie wykazały znaczących różnic w całkowitej objętości istoty białej, objętości zmian w istocie białej ani punktacji Fazekasa pomiędzy obiema grupami.

Jednakże w obu grupach występowała duża częstość występowania zmian w istocie białej, bez istotnych różnic w nasileniu zmian.

Analizy wokseli mikrostruktury istoty białej wykazały wyższą anizotropię frakcyjną (FA) i niższą średnią dyfuzyjność (MD) w superagerach, szczególnie w obszarach czołowych.

W ujęciu podłużnym osoby w starszym wieku wykazywały wolniejszy spadek objętości zmian w istocie białej niż grupa porównawcza, chociaż różnica ta stała się nieistotna po wykluczeniu wartości odstających.

Ponadto u osób w starszym wieku wykazano wolniejszy spadek MD i FA w czasie w porównaniu z grupą porównawczą w różnych obszarach istoty białej, co sugeruje, że mikrostruktura istoty białej może być powiązana z odpornością na zmiany związane z wiekiem.

Odkrycia te podkreślają zachowaną integralność istoty białej u osób w starszym wieku, potencjalnie przyczyniając się do ich wyjątkowych zdolności poznawczych w porównaniu z typowymi osobami starszymi.

Wnioski

Ogólnie rzecz biorąc, badanie podkreśla znaczenie zdrowia istoty białej w procesie starzenia się poznawczego.

Podczas gdy osoby w starszym wieku i dorośli w grupie porównawczej mają podobnie zdrową istotę białą na podstawie wskaźników wolumetrycznych i radiologicznych, analiza regionalna ujawnia bardziej odporną mikrostrukturę istoty białej wśród osób w starszym wieku, szczególnie w przednich obszarach mózgu i drogach o przedłużonym dojrzewaniu.

Sugeruje to mechanizm odporności na zmiany związane z wiekiem, co prawdopodobnie wyjaśnia utrzymanie funkcji pamięci u osób w starszym wieku.

Autorzy dostrzegają jednak pewne ograniczenia badania, w tym brak oceny innych potencjalnych czynników ochronnych i projektu przekrojowego.

Konieczne są przyszłe badania w celu zbadania roli zdrowia naczyń i innych czynników ryzyka sercowo-naczyniowego w zachowaniu istoty białej. Badania podłużne mogą rzucić światło na rozwój fenotypu superagingu i jego związek ze zmianami strukturalnymi mózgu.