Conexiunile cerebrale ascunse pot menține mintea ageră pe măsură ce materia cenușie se micșorează
Cercetătorii de la Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute (Stevens INI) din cadrul Keck School of Medicine de la USC au descoperit dovezi că două tipuri de țesut cerebral învecinate pot colabora pentru a susține abilitățile cognitive în timpul vieții.
Studiul publicat în „Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association” a inclus imagistică cerebrală și evaluări cognitive pentru 459 de adulți cu vârste de 60 de ani și peste, care trăiesc în comunități din India. Această cercetare este printre primele care investighează materia albă superficială într-o populație bazată pe comunitate dintr-o țară cu venituri mici și medii.
Rețeaua locală de comunicare a creierului
Materia albă superficială formează un strat subțire de fibre nervoase situat direct sub materia cenușie care acoperă exteriorul creierului. Aceste fibre scurte și curbe conectează regiuni apropiate ale cortexului cerebral, facilitând schimbul de informații. Ele pot fi considerate drumuri locale care leagă zone învecinate ale creierului.
Materia cenușie are un rol diferit, conținând multe dintre celulele nervoase responsabile pentru procesarea informațiilor. Împreună, materia cenușie și materia albă de dedesubt formează sisteme strâns conectate care pot contribui la sănătatea cognitivă.
„Materia cenușie și materia albă superficială sunt fizic apropiate și pot juca roluri diferite: materia cenușie procesează informația, în timp ce materia albă superficială ajută regiunile cerebrale învecinate să comunice”, a declarat Yingxu Liu, postdoctorand la Stevens INI și autor principal al studiului. „Descoperirile noastre sugerează că sănătatea cognitivă depinde nu doar de cantitatea de materie cenușie păstrată, ci și de starea cablajului care o conectează.”
Evaluarea cablajului ascuns al creierului
Pentru a investiga aceste conexiuni locale, cercetătorii au folosit un tip avansat de imagistică prin rezonanță magnetică de difuzie. Această tehnică de imagistică urmărește mișcarea apei prin țesutul cerebral, permițând științificilor să examineze caracteristici microscopice care pot fi neobservate de scanările cerebrale convenționale.
Cercetătorii s-au concentrat pe măsurători legate de densitatea neuritelor și cantitatea de apă liberă care înconjoară aceste structuri. Neuritele sunt proiecțiile mici prin care celulele nervoase transmit și primesc semnale. O densitate mai mică a neuritelor sau o creștere a apei libere poate indica deteriorări sau disfuncții în țesut asociate cu procese precum pierderea mielinei, inflamația sau umflarea.
Participanții au fost, de asemenea, supuși evaluărilor ce acoperă mai multe domenii ale cognitivului, inclusiv limbaj, memorie, funcție executivă și abilitate vizuo-spațială.
Conexiunea cea mai constantă între sănătatea materiei albe superficiale și performanța cognitivă a fost legată de limbaj. Persoanele cu materie albă superficială mai sănătoasă au avut tendința de a se descurca mai bine la testele de limbaj. Cele mai puternice asocieri au apărut în regiunile fronto-temporale ale creierului implicate în recunoașterea cuvintelor, vorbirea fluentă și menținerea temporară a informațiilor lingvistice în minte.
Cablajul sănătos poate atenua pierderea materiei cenușii
Măsurătorile atrofiilor materiei cenușii au fost în continuare cei mai puternici predictori ai abilității cognitive. Cu toate acestea, cercetătorii au descoperit că impactul pierderii materiei cenușii pare să varieze în funcție de sănătatea materiei albe superficiale învecinate.
Când aceste conexiuni locale au arătat o integritate mai slabă, pierderea materiei cenușii a fost mai puternic asociată cu o performanță lingvistică afectată și dificultăți cognitive mai ample. Atunci când materia albă superficială era mai sănătoasă, legătura dintre pierderea materiei cenușii și o cogniție mai slabă era mai slabă.
Aceasta ridică posibilitatea că starea cablajului local al creierului ar putea ajuta la explicarea de ce două persoane cu niveluri similare de pierdere a materiei cenușii nu experimentează neapărat aceeași măsură de declin cognitiv.
„Descoperirile sugerează materia albă superficială ca o posibilă sursă de reziliență”, a spus Leon Aksman. „Două persoane cu un grad similar de pierdere a materiei cenușii pot să nu experimenteze aceleași efecte cognitive dacă conexiunile locale din jurul acelei materii cenușii diferă în sănătate. Urmărirea participanților de-a lungul timpului va fi esențială pentru a testa dacă păstrarea acestor conexiuni poate ajuta la menținerea cogniției.”
Extinderea cercetării asupra îmbătrânirii creierului dincolo de populațiile tipice
Cercetătorii și-au bazat datele pe Harmonized Diagnostic Assessment of Dementia pentru Longitudinal Aging Study in India, cunoscut sub numele de LASI-DAD. Peste jumătate din populația mai mare LASI-DAD are o alfabetizare scăzută, iar aproximativ 60% trăiește în comunități rurale.
Populațiile cu aceste caracteristici au fost istoric subreprezentate în studiile de imagistică cerebrală, făcând din această cercetare o oportunitate de a examina îmbătrânirea cognitivă într-o gamă mai largă de fundaluri sociale, educaționale și geografice.
În această analiză, asocierea dintre materia albă superficială și abilitatea de limbaj a fost mai puternică în rândul persoanelor care nu erau capabile să citească sau care citeau incorrect, celor care nu au primit educație formală și participanților din zone rurale.
Cercetătorii subliniază că rezultatele nu stabilesc că acești factori sociali au cauzat schimbări în țesutul cerebral. În schimb, sugerează că îmbătrânirea creierului poate fi influențată de o combinație complexă de experiențe pe parcursul vieții, incluzând educația, circumstanțele sociale, sănătatea și expunerile de mediu.
Ce mai trebuie să afle cercetătorii
Pentru că participanții au fost examinați doar într-un singur moment, studiul nu poate stabili care schimbări cerebrale au avut loc prima dată. Cercetătorii nu știu încă dacă deteriorarea materiei albe superficiale începe înainte de pierderea materiei cenușii, se dezvoltă simultan sau precede declinul cognitiv măsurabil.
Cercetarea pe termen lung care urmărește oamenii pe măsură ce îmbătrânesc va fi necesară pentru a clarifica aceste relații. Studiile viitoare vor investiga, de asemenea, modul în care sănătatea vasculară, inflamația, proteinele asociate cu Alzheimer și alți factori biologici interacționează cu schimbările în materia cenușie și albă.
„O înțelegere mai completă a îmbătrânirii creierului necesită cercetări care reflectă diversitatea socială, culturală și geografică a lumii”, a declarat Arthur W. Toga.
