При старении происходит не только атрофия нервной ткани мозга, но и изменения как тел нейронов, так и их отростков. А также дендритов, аксонов и их синаптических терминалей. Так как в мозге наиболее представленными являются аксондендрические синапсы, то и наиболее частые изменения происходят именно в них. Изменения происходят как в пресинаптических, так и постсинаптических мембранах. Сосуды мозга и глиальные клетки тоже подвергаются изменениям.
Причем важно попытаться отграничить изменения мозга без признаков нейродегенеративного заболевания от некоего условного «успешного» старения. Пока никому этого не удалось. Еще в 1966 году ученый Мацуяма показал, что в 99 % случаев секционного материала после 70 лет уже есть нейродегенерация, характерная для болезни Альцгеймера. И тем не менее, деменции у этих людей не было – вот такой удивительный факт!
Нейроны накапливают желто-коричневый пигмент, называемый липофусцином. Они изменяют свой размер и функцию. Размер ядра нейрона и его функция также меняются, увеличивается количество малоактивных клеток, происходит гетерохроматизация ядра, т. е. изменения функционирования генетического аппарата нейрона. Значительно изменяются митохондрии нейронов, они страдают сильнее и раньше других органелл клетки.
Кроме нейронов, в мозге много и других клеток: это глиальные клетки, наиболее известные из них – астроциты, эпиндемоциты, стволовые клетки.
В гиппокампе мозга происходит один из самых уникальных феноменов зрелого мозга – образование новых нейронов (или нейрогенез). Именно гиппокамп одновременно является одним из самых вовлеченных в процесс при нарушении памяти у пациентов с болезнью Альцгеймера.
Предполагается, что, в отличие от нормального старения мозга, при данном заболевании, которое сегодня все чаще и чаще называют «чумой» постаревшего мира, образование новых нейронов в данной области резко уменьшается.
После 70 лет нейродегенерация, характерная для болезни Альцгеймера, может быть и у людей, не страдающих деменцией.
По мнению нейробиологов, в мозге здорового молодого человека около 10 миллионов стволовых клеток. В мозге 2 зоны, которые их содержат, – область гиппокампа и субвентрикулярная область. Григорий Ениколопов, заведующий лабораторией стволовых клеток мозга МФТИ, говорит следующее: «Тотального запрета на симметричные деления может и не быть, и увеличение стволовых клеток в количестве возможно при определенных условиях. Поиск таких воздействий, стимулирующих деление и обновление нейрональных стволовых клеток, но одновременно не истощающих их пул преждевременно, должен продолжаться»[4].
Снижение веса мозга при старении объясняется тем, что с возрастом происходит потеря нейронов, которые оцениваются приблизительно 2,85-2,92 % от общего их количества за каждое десятилетие жизни. Хотя уменьшение количества и плотности расположения нейронов носит диффузный характер, наиболее выраженная потеря нейронов происходит в полосатом теле, прецентральной и постцентральных извилинах коры, в мозжечке и гиппокампе (до 6 % за каждое десятилетие). Меньше всего возрастных изменений происходит в стволе и среднем мозге.
Результаты исследования мозга у приматов показали подобные изменения.
Наш мозг постоянно участвует в поддержании гомеостаза и адаптации. Мозг – не только сложнейшая конструкция, состоящая из нервных тканей, потребляющая более 20 % всей поступающей в наш организм энергии, но это еще и эндокринный орган. Именно он стоит во главе любой гомеостатической реакции. Сегодня наука под названием нейроэндокринология занимается взаимоотношениями нервной и эндокринной систем, изучением гипоталамических рилизинг-факторов и их контролем над воспроизведением, развитием, поддержанием гомеостатического равновесия и адаптационными реакциями организма на любые воздействия.
Открытая недавно глимфатическая система, которая наиболее активна во время нашего сна, отвечает за метаболическую очистку мозга из периваскулярного пространства от бета-амилоида синуклеина. И если происходит нарушение сна, то удаление происходит в недостаточном объеме, что может быть одним из механизмов нейродегенерации.
До сих пор нет доказательств того, что мы можем хоть как-то минимально приостановить постоянную потерю наших нейронов с возрастом. Тут человечество терпит неудачу за неудачей. Но есть ли это череда неудач или еще один шаг к пониманию того, чего делать не нужно?
В 2015 году выдающийся российский ученый А. М. Оловников, член секции геронтологии МОИП при МГУ, выдвинул хронографическую гипотезу старения, согласно которой существуют темпоральные нейроны (некие водители ритма), которые с помощью хрономеров, аналогов отрезков ядерной ДНК, задают видовую продолжительность жизни.
Снижение веса мозга человека, как и высших приматов, в процессе старения определено уменьшением количества нейронов.
Нейродегенеративные процессы приводят к более резкому падению, как бы к обвалу жизнеспособности человека.
Не вызывает сомнений, что уменьшение количества нейронов – одна из ведущих причин старения человека.
Мы – это наш мозг. Можно говорить, что когда ученый изучает людей, их жизнедеятельность, наш мозг изучает себя. Сегодня наш мозг можно представить как наш интеллект, который держит на вытянутом аксоне гаджет. Посмотрите вокруг и вы увидите, что практически везде люди живут и передвигаются со смартфонами в руках. Эти цифровые устройства быстро меняют организацию работы нашей высшей нервной деятельности, что становится само по себе новым явлением, которого никогда не было в истории человечества.
Снижение веса мозга человека, как и высших приматов, в процессе старения определено уменьшением количества нейронов.
Нейродегенеративные процессы приводят к более резкому падению, как бы к обвалу жизнеспособности человека.
Не вызывает сомнений, что уменьшение количества нейронов – одна из ведущих причин старения человека.
Сон в ритме онтогенеза
В наше время одновременно идут несколько серьезных процессов, самые важные из которых, на мой взгляд, – это цифровизация планеты и старение ее населения. Наш мозг, наш нейрон и наш синапс решили с помощью цифрового устройства изменить процесс нашего старения, и это происходит сегодня. Мы можем сказать, что живем во времена обыкновенного чуда.
Наша жизнь – это сплошной ритм, у кого – в стиле диско, у кого – в стиле джаза. Смена поколений тоже представляет собой ритм, только эволюции. Даже периодический приход в профессию молодых геронтологов, которые полагают себя умнее предыдущих поколений, создает своеобразный ритм.
Тема ритмов в жизни важна и для биогеронтологии, и для клинической геронтологии, поэтому я не мог пройти мимо нее. Если посмотреть базу pubmed по словам «старение» и «сон», то мы увидим более 5 000 ссылок, и из них более 2 000 – только за последние 5 лет.
Самый четкий ритм в нашей жизни – именно в смене сна и бодрствования. Мы с рождения спим, взрослеем – спим, стареем – тоже спим, больны мы или здоровы – мы всегда спим. Сон – это концептуальная эволюционная конструкция жизненно важной для нашего организма значимости. Если лишить нас сна, то мы быстро (приблизительно через неделю) заболеем и погибнем. И этот факт, как и то, что при возрастзависимых болезнях нарушается сон, приводит к интуитивным и рационально обоснованным выводам, что действие механизмов сна имеет важное значение в процессе старения. А возможно, механизмы сна и старения так связаны, что нам остается только потянуть за ниточку ритма сна, чтобы понять организацию ритма старения?