Чому втрата сірої речовини впливає на пам'ять не в усіх однаково: нове дослідження

Дослідники з Медичної школи Кека Університету Південної Каліфорнії вивчили дані МРТ і когнітивних тестів 459 людей віком від 60 років, які живуть в Індії. Їх цікавив тонкий шар нервових волокон, що лежить безпосередньо під сірою речовиною на поверхні мозку, — так звана поверхнева біла речовина. Ці волокна з'єднують сусідні ділянки кори та допомагають їм обмінюватися інформацією.

Логіка роботи була такою: сіра речовина містить більшість нервових клітин, які обробляють інформацію, а поверхнева біла речовина забезпечує зв'язок між близькими ділянками мозку. Тож учені перевіряли, чи впливає стан цих волокон на те, наскільки відчутно втрата сірої речовини позначається на мисленні.

Для оцінки тканин використали дифузійну МРТ — метод, який показує мікроскопічні властивості за рухом води всередині мозку. Дослідники вимірювали щільність нейритів (невеликих відростків нервових клітин, через які передаються сигнали) та кількість вільної води навколо них. Зниження щільності нейритів або надлишок вільної води можуть вказувати на пошкодження тканин. Серед імовірних причин науковці називають втрату мієліну, запалення та набряк.

Учасники також виконали тести на пам'ять, мовлення, виконавчі функції та просторове сприйняття. Найстабільніший зв'язок зі станом поверхневої білої речовини проявився саме в мовних завданнях: люди зі здоровішими нервовими волокнами справлялися з ними краще. Найсильніші асоціації зафіксували в лобово-скроневих ділянках мозку, які задіяні в розпізнаванні слів, побудові мовлення та тимчасовому утриманні мовної інформації.

Головним показником когнітивних здібностей усе ж залишалася атрофія сірої речовини. Але її вплив, за даними роботи, залежав від стану поверхневої білої речовини. Коли локальні нервові волокна були пошкоджені сильніше, втрата сірої речовини тісніше пов'язувалася з погіршенням мовних навичок та іншими когнітивними труднощами. За кращого стану білої речовини цей зв'язок слабшав. Це може пояснювати, чому люди з подібним ступенем вікової втрати сірої речовини мають не однакові когнітивні порушення. За словами дослідників, стан локальних нервових зв'язків може бути одним із чинників, які допомагають зберігати когнітивні функції.

Окрема особливість роботи — склад вибірки. Дані взяли з дослідження LASI-DAD, присвяченого старінню населення Індії. Понад половина учасників великої вибірки мали низький рівень грамотності, близько 60% жили в сільській місцевості. У дослідженнях мозку такі групи представлені недостатньо часто. У цій роботі зв'язок між станом поверхневої білої речовини та мовними здібностями був сильнішим серед людей без формальної освіти, тих, хто не вмів читати або читав із помилками, а також серед жителів сільської місцевості.

Дослідники наголошують: ці результати не доводять причинно-наслідкового зв'язку між соціальними умовами та змінами мозку. На старіння мозку можуть одночасно впливати освіта, стан здоров'я, соціальні обставини та умови навколишнього середовища. До того ж учасників обстежували лише один раз, тому невідомо, чи погіршення білої речовини починається до втрати сірої, відбувається одночасно з нею або передує когнітивним змінам.

Щоб з'ясувати послідовність цих процесів, потрібні довготривалі дослідження зі спостереженням за людьми протягом років. У майбутніх роботах науковці також планують вивчати, як на стан сірої та білої речовини впливають здоров'я судин, запалення, білки, пов'язані з хворобою Альцгеймера, та інші біологічні чинники.

Що з цього практично важливо для родин? Дослідження не дає підстав для нових обстежень чи втручань — воно лише допомагає зрозуміти, чому вікові зміни мозку проявляються в людей по-різному. Якщо в старших родичів помітні труднощі з мовленням, пам'яттю чи увагою, розумним кроком залишається консультація сімейного лікаря або невролога, а не самостійні висновки за результатами однієї МРТ. А для студентів, які цікавляться нейронауками, ця робота показує цінність досліджень на різноманітних вибірках, зокрема тих, які рідко потрапляють у поле зору вчених.