Старіння впливає на циркадний ритм мозку

Нові дослідження, що включали дослідження тисяч генів майже з 150 мозку людини, показують, що циркадіанний ритм генної активності змінюється зі старінням.

Результати дослідників Університету Пітсбурзької школи медицини говорять про те, що біологічний годинник починає бити у старшому мозку.

Цілодобовий циркадний ритм контролює майже всі процеси мозку та тіла, такі як цикл сну / неспання, метаболізм, настороженість та пізнання, пояснила старший дослідник Колін МакКлунг, доктор філософії, доцент кафедри психіатрії Медичної школи Пітта.

"Дослідження повідомляють, що люди похилого віку, як правило, виконують складні когнітивні завдання краще вранці і погіршуються протягом дня", - сказав МакКлунг. "Ми також знаємо, що циркадний ритм змінюється зі старінням, що призводить до пробудження раніше вранці, меншої кількості годин сну і менш міцних ритмів температури тіла".

Крім того, наявність генних змін або “молекулярне старіння” в мозку раніше демонстрував старший співдослідник Етьєн Сібілль, доктор філософії, раніше професор психіатрії в Медичній школі Пітта, а зараз кафедра родини Кемпбелл у Клінічна нейронаука в Центрі наркології та психічного здоров’я Університету Торонто.

Для нового дослідження дослідники обох шкіл вирішили розглянути наслідки нормального старіння на молекулярні ритми в префронтальній корі, області мозку, що бере участь у навчанні, пам’яті та інших аспектах когнітивної діяльності.

Дослідники досліджували зразки мозку 146 людей, які не мали психічного здоров'я та неврологічних проблем, сім'ї яких передали останки для медичних досліджень і яким був відомий час смерті.

Вони класифікували мозок за категоріями залежно від того, чи походять вони від людини молодше 40 чи старше 60 років, і використовували нещодавно розроблену статистичну техніку для аналізу двох зразків тканин з префронтальної кори на ритмічну активність або експресію тисяч генів.

Використовуючи інформацію, яку вони мали про час смерті, вони виявили 235 основних генів, що складають молекулярний годинник у цій частині мозку.

"Як ми і очікували, молоді люди мали такий щоденний ритм у всіх класичних" годинникових "генах", - сказав МакКлунг. "Але у багатьох із цих генів у людей похилого віку було втрачено ритм, що може пояснити деякі зміни, що відбуваються у сні, пізнанні та настрої в подальшому житті".

На їх подив, дослідники також виявили набір генів, які набували ритмічності у людей старшого віку.

Зрештою, ця інформація може бути корисною при розробці методів лікування когнітивних проблем та проблем зі сном, які можуть виникнути із старінням, а також можливого лікування "заходу сонця", стану, при якому люди похилого віку з деменцією ввечері хвилюються, розгублені та переживають , сказали дослідники.

"Оскільки депресія асоціюється з прискореним молекулярним старінням та порушенням повсякденного життя, ці результати також можуть пролити світло на молекулярні зміни, що відбуваються у дорослих з депресією", - сказала Сібілле.

Потім дослідники планують дослідити функцію генів циркадного ритму мозку в лабораторних та тваринних моделях, а також з’ясувати, чи змінюються вони у людей, які страждають на психічні чи неврологічні захворювання.

Дослідження було опубліковано в Праці Національної академії наук.

Джерело: Медичний факультет Університету Пітсбурга