Страница 4 из 14
Согласно исследованиям ПЭТ с возрастом эти же области мозга постепенно теряют свою способность эффективно сжигать сахар, что указывает на снижение функций головного мозга. Сканирование показывает это едва заметное ухудшение когнитивных способностей у здоровых людей после 40, а это примерно тот возраст, когда нейропсихологи начинают фиксировать старение мозга в письменных тестах.
Людям, чьи ПЭТ-снимки (сканы) отмечают низкую активность в левом полушарии мозга, где находятся речевые центры, труднее выполнять устные тесты памяти. А тем, у кого наблюдается низкая активность правого полушария, контролирующего визуальные и пространственные способности, с усилием дается чтение карт и воспроизведение в памяти трехмерных изображений. Если вы левша, функции правой и левой стороны мозга у вас могут быть распределены несколько иначе, однако подчиняются они тем же закономерностям.
После выполнения сотен исследований ПЭТ с использованием маркера в виде обычного сахара, наша команда решила продвинуть эту технологию на шаг вперед. Мы начали искать более точные способы заглянуть внутрь мозга и синтезировали новый биохимический маркер (FDDNP), что позволило ПЭТ-сканерам измерять наиболее явные признаки старения мозга – патологические белковые отложения, известные как амилоидные бляшки и тау-клубки. Эти бляшки и клубки – «вещественные доказательства» болезни Альцгеймера. Они накапливаются на протяжении десятилетий, прежде чем появляются симптомы болезни.
Сканирование пациентов с когнитивными нарушениями, характерными для болезни Альцгеймера, показывает значительное усиление сигналов FDDNP-ПЭТ в областях мозга, которые контролируют память, мышление и другие когнитивные способности. Наши специальные ПЭТ-сканы выявляли едва заметные сигналы аномального накопления белка у людей с небольшими жалобами на память.
При болезни Альцгеймера одни области мозга могут быть повреждены сильно, а другие не задеты вовсе. Патолого-анатомические исследования, проведенные после смерти таких пациентов, показывают бляшки и клубки в тех же областях мозга, которые идентифицируются с помощью FDDNP-ПЭТ у живых больных.
Три этапа старения мозга
Наши томографические исследования выявили три основные этапа старения мозга: нормальное старение, умеренные когнитивные нарушения и слабоумие.
Когда нам за 40 или чуть меньше, мы начинаем замечать признаки небольшой забывчивости, которая не оказывает серьезного влияния на нашу повседневную жизнь. Этот этап называется нормальным старением. Если мы не в состоянии защитить наш мозг от этого процесса, он приводит к умеренным когнитивным нарушениям. Мы еще можем справляться с проблемами своей памяти и жить самостоятельно. Лишившись способности устранять эти нарушения, люди начинают страдать от слабоумия.
Когда нормальное старение мозга переходит в стадию умеренных когнитивных нарушений, томографические снимки показывают скопление бляшек и клубков в областях, которые контролируют память, особенно в гиппокампе (височной доле). Если старение мозга приближается к деменции, нарушения появляются в областях, которые контролируют речь (зона Брока), рассуждение и навыки планирования (лобная доля), память и эмоции (височная доля), восприятие и личность (теменная доля). Тем не менее сенсомоторная область (ощущение и движение), затылочная кора (зрение) и мозжечок (баланс) остаются относительно стабильными – даже у пациентов с деменцией альцгеймеровского типа.
Не вините во всем только гены
В детстве я дружил с однояйцевыми близнецами Стюартом и Стивом. В то время я с трудом различал их. Они часто разыгрывали меня, когда Стив притворялся Стюартом и наоборот. Но узнав их получше, я научился видеть разницу, ведь сходство братьев было только внешним. Из них двоих я сдружился со Стивом – мы вместе играли в баскетбол и много шутили. Стюарт был более серьезным и чувствительным; он часто не понимал шуток и обижался. Встретив их снова через много лет, я увидел совершенно разных людей. Стюарт превратился в разведенного толстяка, который много курил. Стив же был подтянутым и здоровым семьянином с тремя детьми.
Мой детский опыт совпадает с исследованиями о том, что даже у одинаковых близнецов, благодаря окружению и жизненному опыту, возникают разные качества и привычки. Тем не менее некоторые модели поведения и черты характера удивительным образом передаются по наследству.
В конце 1970-х и начале 1980-х исследователи из университета Миннесоты изучили взрослых однояйцевых близнецов, которые выросли отдельно друг от друга, и обнаружили удивительное сходство в их личностях, пристрастиях и темпераменте. Оказалось, генетика гораздо больше влияет на вкус и характер, чем считалось раньше.
Некоторые пары близнецов, которые не виделись с младенчества, давали своим детям одни и те же имена или водили автомобиль одинакового цвета. Если близнецы курили, они часто выбирали одну и ту же марку сигарет.
Но от генетики зависит не все, когда речь идет о старении мозга. Согласно нашему исследованию, когда один близнец ведет здоровый образ жизни (например, занимается спортом, правильно питается и не курит), у него лучше память, более высокие баллы по нейропсихологическим тестам и больше размер мозга. Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили, что сканы мозга людей с генетической предрасположенностью к болезни Альцгеймера показывают меньше признаков заболевания, если они регулярно занимаются спортом.
ОТКРЫТИЕ № 5: Образ жизни влияет на ваш мозг больше, чем гены.
В масштабных исследованиях Макартура успешное старение определяется как сохранение когнитивного и физического здоровья, причем для среднестатистического человека негенетические факторы здесь играют более важную роль, чем ДНК, которую мы наследуем. Многие эти факторы, например, образ жизни и воздействие окружающей среды, часто зависят от нас самих.
Когда я начал исследовать неврологию старения, врачи еще не обнаружили генов, способствующих развитию деменции. Тем не менее мы знаем, что люди с семейной историей болезни Альцгеймера более подвержены ее развитию. Стараясь выявить здесь генетическую связь, я начал сотрудничать с учеными из университета Дьюка и изучать семьи, где было несколько больных. Наше сотрудничество привело к открытию первого главного гена, который влияет на риск развития болезни Альцгеймера: аполипопротеина Е, или АпоЕ.
Разобраться с генетикой сложно, потому что обычно болезнь Альцгеймера проявляется только на поздних этапах жизни. Сегодня мы чаще слышим об этом недуге, потому что люди живут дольше. За прошлое столетие средняя продолжительность жизни увеличилась почти в два раза, а возраст – главный фактор риска для когнитивных нарушений. Большинство людей боятся развития деменции, то есть снижения когнитивных способностей, приводящего пациента к зависимости от других. Болезнь Альцгеймера – это почти две трети всех случаев деменции, поэтому ученым особенно важно разгадать ее генетику.
Все люди являются носителями одной из трех форм, или аллелей, гена АППЕ в своей ДНК, но только одна форма – аллель АППЕ-4 – повышает риск Альцгеймера. Носитель АППЕ-4 – каждый пятый человек на земле, но болезнь развивается далеко не у всех; при этом заболевания отмечены у людей, не имеющих этой формы АППЕ. Вывод: одно наличие определенного гена еще не гарантирует появление болезни. Однако когда мы объединяем результаты сканирования мозга и генетические данные, то получаем более точную картину здоровья мозга и можем обнаружить едва заметные доказательства старения мозга и болезнь Альцгеймера за десятилетия до того, как у человека появляются их симптомы.