Когнитивные способности у некоторых пожилых людей сохраняются настолько хорошо, что они могут потягаться даже с 25-летними. В научной среде таких людей принято называть «суперстариками» (англ. superagers). Ученые очень давно заинтересованы в изучении данного феномена. Накопленные знания позволяют утверждать, что дело здесь далеко не в одной генетике. Авторы статьи, опубликованной в The Lancet, поставили перед собой задачу охарактеризовать структуру мозга «суперэйджеров» и выявить демографические, клинические и факторы образа жизни, связанные с этим фенотипом.
Мозг «сдает» медленнее, чем тело?
В рамках проекта Vallecas Project (Мадрид, Испания) термином «суперстарик» был обозначен участник в возрасте 80 лет и старше, обладающий памятью здорового человека на 20–30 лет моложе. Предыдущие нейровизуализационные исследования головного мозга продемонстрировали, что у «суперэйджеров» объем гиппокампа больше, толще передняя поясная кора, и атрофия коры происходит медленнее, чем у других пожилых людей.
Целью исследования в рамках проекта Vallecas было охарактеризовать объем серого вещества головного мозга «суперэйджеров» по сравнению с их сверстниками, а также применить машинное обучение для определения демографических, жизненных и клинических переменных, которые являются наиболее значимыми факторами, отличающими «суперстариков» от их ровесников.
Исследование первоначально было рассчитано на один базовый визит и четыре последующих ежегодных визита для изучения факторов риска, приводящих к когнитивным нарушениям, но впоследствии было продлено еще на 4 года (всего 8 ежегодных последующих визитов). При каждом таком визите собирались данные об образе жизни, проводились нейропсихологическая и клиническая оценка, МРТ-сканирование, а также забор образцов крови для измерения биомаркеров деменции и генетического анализа.
В исследование были включены 64 «суперстарика» (средний возраст 82 года; 38 (59 %) женщин и 26 (41 %) мужчин) и 55 их «обычных» сверстников (82,4 года; 35 (64 %) женщин и 20 (36 %) мужчин).
Обе эти группы не показали различий ни по частоте встречаемости APOE ε4 (основной генетический фактор риска развития несемейной болезни Альцгеймера), ни по биомаркерам крови, отражающим повышенный риск деменции, то есть амилоидное бремя как у «суперэйджеров», так и у их сверстников примерно одинаково, однако межгрупповые различия отражают присущую «суперстарикам» устойчивость к типичному возрастному снижению памяти.
В поперечном сечении головного мозга у «суперэйджеров» наблюдался больший объем серого вещества в ассоциированных с памятью областях медиальной височной доли и прилегающих лимбических структур, а также холинергических ядер и таламуса. В долгосрочной перспективе у «суперэйджеров» также отмечалась более медленная общая атрофия серого вещества, особенно в медиальной височной доле, чем у «обычных» пожилых людей.
Авторы даже выдвинули предположение, что одним из возможных объяснений сохранности структуры мозга у «суперэйджеров» может быть то, что эти люди рождаются с более крупным мозгом, что приводит к менее выраженной возрастной атрофии. Однако у «суперэйджеров» снижается скорость атрофии не только всей коры головного мозга, но и отдельных областей, связанных с памятью, таких как передний гиппокамп и холинергический базальный отдел переднего мозга. А это (в сочетании с предыдущими сообщениями о более низкой активности ацетилхолинэстеразы в пирамидальных нейронах коры головного мозга при посмертном исследовании людей преклонного возраста) может свидетельствовать об усилении влияния ацетилхолина на нейроны гиппокампа и коры головного мозга в старости.
Исследователи определили, что значения общего объема серого вещества и объема очагового серого вещества становятся эквивалентными в обеих группах примерно в 75-летнем возрасте. Более того, показатели памяти у «суперстариков» выше, чем у обычных пожилых людей до этой возрастной границы, это позволяет предположить наличие лага между снижением когнитивных способностей и видимой атрофией или же что в основе феномена памяти «суперстариков» лежат другие факторы, не связанные с сохранением структуры мозга.
Ходьба и пластичность мозга
Участникам эксперимента, проведенного учеными Института неврологии Рочестерского университета (США), американцам в возрасте от 62 до 79 лет, было предложено выполнить одну и ту же когнитивную задачу — сначала сидя, а затем при ходьбе.
В сидячем положении все добровольцы набрали одинаковое количество баллов, но когда та же группа повторила тест во время ходьбы, оказалось, что у некоторых людей когнитивные способности улучшились. Их мозг был способен адаптироваться к задаче и лучше ее выполнять: он гибко использовал определенные ресурсы лобной доли.
Между тем те же самые люди утрачивали гибкость в задействовании остальных нейронных связей, равно как и их сверстники, у которых выполнение поставленной задачи во время ходьбы не улучшалось. Ученые подчеркивают, что способность мозга адаптироваться, его гибкость в перераспределении нейронных ресурсов во время ходьбы может быть важным фактором в профилактике возрастных когнитивных нарушений.
Депрессия минус, а музыка плюс…
И действительно, у «суперстариков» заметно отличались образ жизни и состояние здоровья. Классификация на основе машинного обучения, включающая 89 демографических, жизненных и клинических предикторов, показала, что более высокая физическая активность и лучшее психическое здоровье являются показательными для «суперэйджеров».
В частности, «суперстарики»:
- реже испытывали проблемы с психическим здоровьем, у них реже встречались симптомы тревоги и депрессии (два опросника тревожного состояния, а также Гериатрическая шкала депрессии показали: «суперэйджеры» благополучнее в психическом плане, чем другие пожилые люди. Эпизод депрессии или тревоги может ухудшить результаты теста на память как у молодых, так и у пожилых, а в долгосрочной перспективе наличие депрессии и тревожности является не только фактором риска, но и симптомом деменции);
- реже жаловались на недостаток сна (самоотчеты о продолжительности сна показывают связь с глобальным когнитивным снижением при старении, при этом средняя продолжительность сна у «суперэйджеров» находится в пределах нормы);
- чаще обучались музыке в раннем или среднем возрасте (среди «суперэйджеров» больше, чем среди их сверстников, распространено наличие музыкального образования, в том числе любительского. Этот вывод согласуется с данными о том, что музыкальное образование в начале и середине жизни связано с улучшением эпизодической и семантической памяти в старости, а также с увеличением объема серого вещества);
- больше были удовлетворены социальными отношениями (примечательно, что хотя нахождение в браке или сожительство с партнером обычно ассоциируется с лучшим когнитивным здоровьем в более позднем возрасте, однако в данном исследовании «суперстарики» чаще, чем их сверстники, разводились или расходились).
Очень любопытно также, что, хотя наличие продолжительного образования обычно ассоциируется с когнитивным резервом и, следовательно, со снижением риска развития деменции, количество лет, затраченных на образование, не играло существенной роли при классификации «суперэйджеров».
Хотя в группе «суперстариков» суммарно насчитывалось больше лет обучения, чем в группе «обычных» пожилых людей, сравнение уровня образования у тех и других не выявило значимых различий. Таким образом, феномен «суперпамяти» в пожилом возрасте вряд ли является следствием долгого образования, хотя эта переменная и может влиять на выполнение задач, не связанных с памятью.