Neurovetenskap om åldrande

Neurovetenskapen om åldrande är studiet av de förändringar i nervsystemet som uppstår med åldrandet . Åldrande är förknippat med många förändringar i det centrala nervsystemet, såsom mild atrofi av cortex som anses vara icke-patologisk. Åldrande är också förknippat med många neurologiska och neurodegenerativa sjukdomar som amyotrofisk lateralskleros , demens , mild kognitiv försämring , Parkinsons sjukdom och Creutzfeldt-Jakobs sjukdom .

Normala strukturella och neurala förändringar

Neurogenes förekommer mycket lite hos vuxna, endast i hypotalamus och striatum i liten utsträckning i en process som kallas vuxen neurogenes . Hjärnans volym minskar faktiskt ungefär 5 % per decennium efter fyrtio. Det är för närvarande oklart varför hjärnvolymen minskar med åldern, men några orsaker kan inkludera: celldöd, minskad cellvolym och förändringar i synaptisk struktur. Förändringarna i hjärnvolymen är heterogena över regioner med prefrontal cortex som får den mest signifikanta minskningen i volym följt av striatum, tinningloben, cerebellar vermis, cerebellära hemisfärer och hippocampus. En granskning fann dock att amygdala och ventromediala prefrontala cortex förblev relativt fria från atrofi, vilket överensstämmer med upptäckten av emotionell stabilitet som inträffar med icke-patologiskt åldrande. Förstoring av ventriklarna, sulci och fissurer är också vanliga vid icke-patologiskt åldrande.

Förändringar kan också vara associerade med neuroplasticitet, synaptisk funktionalitet och spänningsstyrda kalciumkanaler . Ökad omfattning av hyperpolarisering, möjligen ett resultat av dysfunktionell kalciumreglering, leder till minskad avfyringshastighet av neuroner och minskad plasticitet. Denna effekt är särskilt uttalad i hippocampus hos åldrade djur och kan vara en viktig orsak till åldersrelaterade minnesbrister. Hyperpolariseringen av en neuron kan delas in i tre stadier: snabb, medium och långsam hyperpolarisering. I åldrade neuroner involverar de medium och långsamma hyperpolariseringsfaserna den förlängda öppningen av kalciumberoende kaliumkanaler. Förlängningen av denna fas har antagits vara ett resultat av avreglerat kalcium och hypoaktivitet hos kolinerga, dopaminerga, serotonerga och glutaminerga vägar.

Normala funktionsförändringar

Det episodiska minnet börjar minska gradvis från medelåldern, medan det semantiska minnet ökar ända in i tidig ålder och avtar därefter. Äldre vuxna tenderar att engagera sin prefrontala cortex oftare under arbetsminnesuppgifter, möjligen för att kompensera med exekutiva funktioner. Ytterligare försämringar av kognitiv funktion i samband med åldrande inkluderar minskad bearbetningshastighet och oförmåga att fokusera. En modell som föreslagits för att ta hänsyn till förändrade aktiveringspositioner som minskad neural effektivitet driven av amyloidplack och minskad dopaminfunktionalitet leder till kompensatorisk aktivering. Minskad bearbetning av negativa stimuli i motsats till positiva stimuli uppträder vid åldrande, blir tillräckligt betydande för att upptäcka även med autonoma nervreaktioner på känslomässigt laddade stimuli. Åldrande är också förknippat med minskad plantarreflex och akillesreflexrespons . Nervledningsförmågan minskar också under normalt åldrande.

DNA-skada

Vissa gener i den mänskliga frontala cortex uppvisar minskat transkriptionsuttryck efter 40 års ålder, och särskilt efter 70 års ålder. Speciellt gener som har centrala roller i synaptisk plasticitet visar minskat uttryck med åldern . Promotorerna för gener med minskat uttryck i cortex hos äldre individer har en markant ökning av DNA-skada , sannolikt oxidativ DNA-skada .

Patologiska förändringar

Ungefär 20 % av personer över 60 år har en neurologisk störning, där episodiska störningar är de vanligaste följt av extrapyramidala rörelsestörningar och nervstörningar. Sjukdomar som vanligtvis förknippas med ålderdom inkluderar

Felveckning av proteiner är en vanlig komponent i den föreslagna patofysiologin för många sjukdomar förknippade med åldrande, men det finns inte tillräckligt med bevis för att bevisa detta. Till exempel föreslår tau-hypotesen till Alzheimers att tau-proteinackumulering resulterar i nedbrytning av neuroncytoskelett som leder till Alzheimers. En annan föreslagen mekanism för Alzheimers är relaterad till ackumuleringen av amyloid beta . i en liknande mekanism som prionförökningen av Creutzfeldt-Jakobs sjukdom. På liknande sätt antas proteinet alfa-synuklein ackumuleras vid Parkinsons och relaterade sjukdomar.

Chemo hjärna

Behandlingar med kemoterapeutiska medel mot cancer är ofta toxiska för hjärnans celler, vilket leder till minnesförlust och kognitiv dysfunktion som kan kvarstå långt efter exponeringsperioden. Detta tillstånd, som kallas kemohjärna, verkar bero på DNA-skador som orsakar epigenetiska förändringar i hjärnan som påskyndar hjärnans åldrandeprocess.

Förvaltning

Behandling av en åldersrelaterad neurologisk sjukdom varierar från sjukdom till sjukdom. Modifierbara riskfaktorer för demens inkluderar diabetes , högt blodtryck , rökning , hyperhomocysteinemi , hyperkolesterolemi och fetma (som vanligtvis förknippas med många andra riskfaktorer för demens). Paradoxalt nog ger rökning skydd mot Parkinsons sjukdom . Ger också skyddande fördelar för åldersrelaterad neurologisk sjukdom vid konsumtion av kaffe eller koffein. Konsumtion av frukt, fisk och grönsaker ger skydd mot demens, liksom en medelhavskost . Fysisk träning minskar avsevärt risken för kognitiv försämring i hög ålder och är en effektiv behandling för personer med demens och Parkinsons sjukdom .