Výzkumníci zkoumali mozky výjimečně vitálních seniorů a zjistili něco překvapivého. Jejich nervové buňky se chovají úplně jinak, než se u lidí v tomto věku očekává.
Nová studie zveřejněná v prestižním časopise Nature ukazuje, že mozky těchto mimořádně výkonných seniorů si zachovávají schopnost tvořit nové nervové buňky tempem, jaké by po osmdesátce nikdo nečekal. Tento objev může zásadně změnit způsob, jakým přemýšlíme o stárnutí mozku a možnostech, jak jeho úbytek zpomalit.
Vědci z univerzity v Chicagu a Northwestern University sledují tyto výjimečné jedince už přes dvě desetiletí. Dobrovolníci pravidelně absolvují testy paměti, zobrazovací vyšetření mozku a podrobné rozhovory. Část z nich souhlasila s darováním mozku pro vědecké účely po smrti – právě díky tomu se podařilo nahlédnout do jejich neuronů s bezprecedentní přesností. Výsledky naznačují, že lidský mozek si může zachovat regenerační potenciál i ve vysokém věku.
Kdo jsou supersenioři a čím se liší od ostatních
Vědci je nazývají super-agers, v češtině se ujalo označení supersenioři. Jde o osoby starší osmdesáti let, které v testech epizodické paměti dosahují výsledků srovnatelných s padesátníky či šedesátníky. Dokážou si vybavit konkrétní situace, setkání, rozhovory, místa a data s detaily, jaké u jejich vrstevníků nenajdete.
Program SuperAger na Northwestern University v USA tyto lidi sleduje systematicky od začátku tisíciletí. Část účastníků souhlasila s darováním mozku k posmrtnému výzkumu, což umožnilo bezprecedentní pohled na buněčnou úroveň. Výzkumný tým vedený Orly Lazarov z University of Chicago porovnal vzorky mozkových tkání z pěti různých skupin.
Analýza zahrnovala mladé zdravé dospělé, starší osoby bez poruch paměti, seniory s mírnými kognitivními problémy, pacienty s Alzheimerovou chorobou a právě superseniory s vynikající pamětí. Celkem vědci prozkoumali přibližně 356 tisíc buněčných jader z hipokampu, oblasti mozku zodpovědné především za tvorbu nových vzpomínek.
Jak vědci zkoumali jednotlivé buňky hipokampu
Výzkumníci využili tzv. jednobuněčné sekvenování, techniku umožňující přečíst aktivitu genů v jednotlivých buňkách, nikoli v celém vzorku najednou. Tato metoda přinesla podrobný obraz o tom, jak se liší molekulární profily buněk u různých skupin.
Badatelé zjistili, že mozky supersenioru se téměř nevpisují do typického vzorce stárnutí. V klíčových oblastech se mnohem více podobají mozku výrazně mladších dospělých. Největší překvapení přinesla analýza buněk odpovědných za neurogenezi, tedy tvorbu nových neuronů.
Podle dlouho přijímaného názoru mozek dospělého člověka prakticky netvoří nové nervové buňky. Toto přesvědčení se začalo drolit už dříve, ale nová data ze studie publikované v Nature staví věc jasně. U části velmi starých lidí neurogeneza nejen přetrvává, ale dokonce se výrazně zrychluje ve srovnání s běžnými seniory.
Nové neurony po osmdesátce fungují jako továrna na paměť
Výsledky studie ukázaly několik fascinujících zjištění o mozcích supersenioru:
- vytvářejí alespoň dvakrát více nových neuronů než zdraví vrstevníci
- produkují až 2,5krát více neuronů než lidé stejného věku s Alzheimerovou chorobou
- udržují si lepší kvalitu spojení mezi nervovými buňkami v hipokampu
- jejich astrocyty aktivněji odstraňují poškozené bílkoviny a buněčné fragmenty
- neurony typu CA1 v hipokampu zachovávají hustější a výkonnější síť synapsí
- mozkové buňky lépe chrání před záněty a oxidativním stresem
Mozek těchto osob se chová jako dobře fungující továrna na neurony. Nejen že produkuje nové buňky, ale také je efektivně začleňuje do existující nervové sítě. Samotná produkce totiž nestačí – klíčové je, zda nově vzniklé neurony přežijí a zapojí se do práce okruhů zodpovědných za paměť a prostorovou orientaci.
Tady přichází na scénu pojem signatura odolnosti v hipokampu supersenioru. Vědci popsali charakteristickou sestavu buněčných vlastností, která podporuje vysokou neurogenezi a udržení funkční sítě spojení. V této signatuře hrají hlavní roli dva typy buněk.
Astrocyty a neurony CA1 jako strážci mladého mozku
Astrocyty jsou gliové buňky, které nepřevádějí impulsy jako neurony, ale pečují o jejich komfort. Vyživují je, chrání před toxiny a regulují chemické složení okolí. V mozku supersenioru tyto buňky fungují podle jiného genetického programu než u běžných starších lidí.
Analýza odhalila, že astrocyty u výjimečně výkonných seniorů silněji aktivují geny spojené s odstraňováním poškozených proteinů, ochranou před záněty a podporou růstu neuronů. Tento profil aktivity vytváří pro nové nervové buňky jakýsi inkubátor, v němž se lépe ujímají a déle fungují.
Druhým klíčovým prvkem jsou neurony typu CA1 v hipokampu. Zodpovídají mimo jiné za přesné vybavování událostí z minulosti, rozlišování podobných vzpomínek a orientaci v čase. U supersenioru si neurony CA1 zachovávají lepší synaptickou integritu, tedy hustší a výkonnější síť spojení než u starších osob z běžné kontrolní skupiny.
V praxi to znamená, že signály v mozku těchto lidí cirkulují rychleji a s menší ztrátou informací. To může vysvětlovat, proč dokážou bez problémů vybavit detaily událostí spřed let a učit se nové věci tempem, které se v tomto věku vidí málokdy. Výzkumníci z University of Chicago plánují zaměřit se právě na tyto buňky při vývoji nových terapií.
Co tento objev znamená pro medicínu a běžné lidi
Výsledky výzkumu ukazují, že lidský mozek si zachovává regenerační schopnosti i po osmdesátce. To otevírá nové cesty pro terapie proti demenci a Alzheimerově chorobě, kterými trpí celosvětově přibližně 55 milionů lidí. Tým Orly Lazarov se chce soustředit na buňky klíčové pro signaturu odolnosti.
Cílem je vyvinout terapie, které podpoří tvorbu nových neuronů v hipokampu, zlepší prostředí pro jejich dozrávání a posílí synaptická spojení zodpovědná za paměť. Vědci zatím nevědí, zda vysoká neurogeneze je příčinou skvělé paměti, nebo spíše ukazatelem širšího souboru ochranných faktorů – například příznivé kombinace genů, životního stylu a stravy.
Stále více studií ale naznačuje, že u části lidí stáří nemusí znamenat dramatický pokles kognitivních funkcí. Výzkumníci z Northwestern University zdůrazňují, že supersenioři sice tvoří malou skupinu, ale jejich příklad ukazuje směr, kterým se může ubírat prevence i léčba.
Můžete sami podpořit svou továrnu na neurony
Ačkoli popsaní supersenioři představují malou skupinu, jejich příklad ukazuje, že mozek dlouho zůstává vnímavý k vlivu prostředí. Z četných prací o neurogenezi vyplývá, že na tempo vzniku nových neuronů v hipokampu obzvlášť silně působí několik faktorů.
Pravidelná fyzická aktivnost patří mezi nejsilnější podněty. Procházky, jízda na kole, plavání nebo posilování zvyšují přísun krve do mozku a stimulují tvorbu nových nervových buněk. Mentální trénink formou učení jazyků, hry na hudební nástroj nebo úkolů vyžadujících plánování a pracovní paměť má podobný efekt.
Spánek hraje zásadní roli v procesu upevňování vzpomínek. Během hlubokého spánku mozek třídí vzpomínky a začleňuje nové neurony do existujících sítí. Sociální vztahy, rozhovory, společné aktivity a pocit být potřebný snižují riziko demence. Stravování podle vzoru podobného středomořské dietě, bohaté na zeleninu, ryby, olivový olej a ořechy, vytváří příznivé prostředí pro regenerační procesy.
Toto nejsou zázračné léky, které zaručí paměť jako u třicátníka. Stále jasněji ale vidíme, že vytvářejí podporující zázemí pro opravné mechanismy v mozku. Pro část lidí může taková základna stačit k tomu, aby se mechanismy podobné těm u supersenioru aktivovaly silněji. Otázkou zůstává, proč někteří lidé si uchovají bystrý um a jiní ne.
Kombinace genů, životního stylu a kognitivní rezervy rozhoduje
Nejzajímavější, ale také nejobtížnější část tématu se týká individuálních rozdílů. Dva osmdesátníci mohou mít úplně odlišný průběh stárnutí mozku, i když na první pohled vypadá jejich život podobně. Vědci se domnívají, že o osudu paměti rozhoduje kombinace tří oblastí: genů, životního stylu a takzvané kognitivní rezervy budované po celý život.
Kognitivní rezerva je zásoba nadstandardních spojení a strategií, kterou si mozek vypracuje při častém zapojování do učení, práce vyžadující myšlení nebo intelektuálních koníčků. Když se s věkem objeví poškození, dobře připravená síť je dokáže nějakou dobu kompenzovat. Nová data o superseniorech doplňují tento obraz z pohledu buněčné biologie.
Ukazují, že u části osob má tato rezerva nejen funkční, ale i strukturální rozměr. Skutečně vzniká více nových buněk a spojení a zázemí v podobě astrocytů lépe pečuje o jejich kondici. Pro medicínu je to signál, že není na místě předem předpokládat nevyhnutelnou degradaci mozku po určitém věku.
Pro běžné lidi jde o povzbuzení, aby péči o paměť a koncentraci chápali jako dlouhodobou investici, nikoli něco, čím se zabýváme až při prvních problémech. Mozek osmdesátníků s výjimečnou pamětí nám ukazuje, že věk sám o sobě nemusí být nepřekonatelnou překážkou. Stojí za to se ptát, co můžeme udělat dnes pro to, abychom za několik desetiletí patřili mezi ty šťastné s bystrou myslí?
