Perché il cervello invecchia? La risposta sta nei nostri geni

Perché il cervello invecchia? La risposta sta nei nostri geni

Il cervello invecchia allo stesso modo di tutte le strutture e altri sistemi del nostro corpo. Tuttavia, sembra che il tempo colpisca più persone di altre, non solo fisicamente, ma anche in termini di capacità. Perché succede? Cosa si può fare? È più probabile che alcune persone invecchino o disponiamo di strumenti che possono aiutarci a ritardare gli effetti del passare del tempo?

A prima vista, le risposte che possono risolvere il mistero dell'invecchiamento cerebrale risiedono in alcuni geni. Un gruppo di ricercatori del Babraham Institute di Cambridge (Regno Unito) e della Sapienza di Roma (Italia) hanno trovato risposte esplorando gli ingranaggi generici che influenzano il complesso meccanismo del deterioramento cognitivo correlato all'età .

Quel che è certo è che sappiamo già in larga misura cosa succede quando il cervello invecchia. Ad esempio, sappiamo che i neuroni si deteriorano e muoiono, solo per essere sostituiti da altri. Questo processo è facilitato da un tipo di cellula madre, cellule staminali neurali (NSC). Queste sono cellule del sistema cerebrale che possono auto-rigenerarsi e dare origine a cellule progenitrici.

Tuttavia, nel corso del tempo, queste cellule diventano meno funzionali e, di conseguenza, il nostro cervello diventa meno. Ora, cosa causa l'invecchiamento di queste cellule? Quali sono esattamente i cambiamenti molecolari responsabili del loro deterioramento? Queste sono le domande a cui i ricercatori hanno trovato risposte.

Cosa succede quando il cervello invecchia?

Prima di scoprire insieme perché il cervello invecchia, vedremo prima cosa sta invecchiando cerebrale. Quest'ultimo è inevitabile in una certa misura, anche se non uniforme. In effetti, colpisce tutti i cervelli, ma in un modo diverso. Ridurre l'invecchiamento cerebrale o fermarlo completamente sarebbe il miglior elisir per riuscire a raggiungere l'eterna giovinezza.

Il cervello umano è composto da circa 100.000 milioni di neuroni interconnessi attraverso miliardi di sinapsi. Mentre viviamo, il nostro cervello cambia più di ogni altra parte del nostro corpo. Dal momento in cui il cervello inizia a svilupparsi nella terza settimana di gravidanza fino alla vecchiaia, le sue strutture e funzioni complesse cambiano continuamente.

Nei primi anni di vita, il cervello di un bambino ha più di un milione di nuove connessioni neurali al secondo. La dimensione del cervello aumenta quattro volte durante il periodo prescolare e fino a 6 anni, raggiunge circa il 90% del volume degli adulti.

I lobi frontali, che sono le aree del cervello responsabili delle funzioni esecutive (come pianificazione, memoria operativa e controllo dell'azionamento), sono tra le ultime aree del cervello a maturare. Infatti, potrebbero non essere completamente sviluppati fino all'età di 35 anni.

Ma a un certo punto, stiamo iniziando ad invecchiare. Con l'avanzare dell'età, tutti i sistemi del nostro corpo diminuiscono gradualmente la loro capacità di rendimento, persino il cervello. Pertanto, alcuni cambiamenti nella memoria sono associati al normale invecchiamento.

Cambiamenti di memoria comuni associati al normale invecchiamentoIncludo:

  • Una difficoltà per imparare qualcosa di nuovo: memorizzare nuove informazioni potrebbe richiedere più tempo.
  • Difficoltà a ricordare nomi e numeri: la memoria strategica che aiuta a memorizzare i nomi e i numeri inizia a diminuire a 20 anni.
  • Difficoltà a ricordare gli appuntamenti

Mentre alcuni studi lo dimostranoun terzo delle persone anziane ha difficoltà con la memoria dichiarativa (ricorda fatti o eventi che sono stati accumulati e possono essere recuperati), altri studi indicano che un quinto delle persone con più di 70 anni esegue test cognitivi e anche quelli che hanno 20 anni.

I cambiamenti generali identificati durante l'invecchiamento cerebrale comprendono:

  • La massa cerebrale: contrazione del lobo frontale e dell'ippocampo (aree coinvolte nella funzione cognitiva superiore e codificazione di nuove memorie). Le modifiche iniziano intorno ai 60-70 anni.
  • Densità corticale: restringimento dell'area della gola esterna a causa della diminuzione delle connessioni sinaptiche. Meno connessioni significano un processo cognitivo più lento.
  • La materia bianca: la sostanza bianca consiste di fibre nervose mielinizzate che si raggruppano in ranghi e trasmettono segnali nervosi tra le cellule cerebrali. Si ritiene che la mielina diminuisca con l'età e, di conseguenza, ritarda il processo e diminuisce la funzione cognitiva.
  • Sistemi di neurotrasmettitore: i ricercatori suggeriscono che il cervello genera meno messaggi chimici man mano che invecchia, ed è questa diminuzione dell'attività della dopamina, dell'acetilcolina, della serotonina e della norepinefrina che può giocare un ruolo nel diminuire memoria e cognizione così come nell'aumento della depressione.

Il ruolo dei geni come il cervello invecchia

Ora che sappiamo cosa succede quando il cervello invecchia, torniamo allo studio che abbiamo menzionato all'inizio di questo articolo per vedere quale ruolo giocano i geni in questo processo. A prima vista, secondo i ricercatori, il gene Dbx2 può spiegare l'invecchiamento cerebrale.

I ricercatori hanno confrontato i cambiamenti genetici e le cellule staminali / cellule progenitrici (NSPC) per topi anziani (18 mesi) e topi giovani (3 mesi). Sono stati in grado di identificare più di 250 geni che hanno cambiato il loro comportamento nel tempo, il che significa che è probabile che questi geni causino il malfunzionamento delle cellule indicate.

Successivamente, gli scienziati ha osservato che l'aumento dell'attività genica denominata Dbx2 sembrava modificare i vecchi NSPC. Hanno eseguito test in vivo e in vitro che hanno dimostrato che l'aumento dell'attività di questo gene nei giovani NSPC li fa comportare più come vecchie cellule staminali. L'aumento dell'attività di Dbx2 ha impedito all'NSPC di crescere o proliferare come fanno le cellule giovani.

Inoltre, nei vecchi NSPC, i ricercatori hanno identificato cambiamenti nei segni epigenetici che potrebbero spiegare perché le cellule staminali possono deteriorarsi nel tempo. Se pensiamo al nostro DNA come ad un alfabeto, i segni epigenetici sarebbero come accenti e segni di punteggiatura, dal momento che dicono alle nostre cellule se dovrebbero o meno leggere i geni e, in tal caso, come dovrebbero farlo. Come parte di questo studio, gli scienziati hanno scoperto come questi marchi sono collocati in modo diverso nel genoma, "dicendo" all'NSPC che devono crescere più lentamente.

Con questo studio, i ricercatori lo hanno dimostrato questi cambiamenti possono contribuire all'invecchiamento del cervello rallentando il processo di rinnovamento del cervello. I ricercatori sperano che queste scoperte possano un giorno portare al ritorno del processo di invecchiamento. Comprendendo come l'invecchiamento colpisce il cervello, almeno nei topi, i ricercatori sperano di identificare i modi per rilevare il declino delle cellule staminali neurali.

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