سلول‌های مغزی که به طور معمول به محافظت از مغز کمک می‌کنند ممکن است نقش غیرمنتظره‌ای در زوال شناختی با افزایش سن داشته باشند. دانشمندان دریافته‌اند که سلول‌هایی که مسئول حفظ پوشش محافظتی اطراف فیبرهای عصبی هستند، با افزایش سن ممکن است دچار اختلال شوند و به از دست دادن تدریجی حافظه و توانایی‌های تفکر کمک کنند.
این تحقیق که در Nature Medicine منتشر شده است، باور دیرینه مبنی بر اینکه این سلول‌ها همیشه مفید هستند را به چالش می‌کشد. با بررسی بافت مغز انسان و انجام آزمایش‌ها بر روی موش‌ها، محققان شواهدی را یافتند که مشکلات این سلول‌های معمولاً حمایتی می‌تواند به فیبرهای عصبی آسیب برساند و در عملکرد شناختی اختلال ایجاد کند.
این کشف همچنین به یک رویکرد جدید بالقوه برای محافظت از مغز در حال پیری اشاره می‌کند. داروهایی که بر مسیر بیولوژیکی درگیر عمل می‌کنند، در حال حاضر برای درمان سایر بیماری‌های عصبی استفاده می‌شوند و امید می‌رود که درمان‌های موجود در نهایت بتوانند برای مبارزه با زوال شناختی مرتبط با سن سازگار شوند.
محققان تغییرات در مغز در حال پیری را کشف می‌کنند
این مطالعه توسط محققان دانشگاه ادینبرا و موسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا انجام شد که چگونگی تغییرات در مغز با توانایی‌های شناختی در حال کاهش در اواخر زندگی مرتبط است را بررسی کردند.
تحقیقات آن‌ها بر روی گروه تولد لوتین 1936 متمرکز بود، گروهی از افراد که توانایی‌های شناختی آن‌ها از دوران کودکی تا پیری ردیابی شده است. این رکورد غیرمعمول گسترده به دانشمندان اجازه داد تا بررسی کنند که چگونه تفکر و حافظه در طول دهه‌ها تغییر کرده است.
بین سنین 70 تا 82 سال، شرکت‌کنندگان در ارزیابی‌هایی شرکت کردند که حافظه، سرعت پردازش اطلاعات و توانایی آن‌ها در درک روابط فضایی را اندازه‌گیری می‌کرد.
از 1091 نفری که در این گروه ثبت نام کرده بودند، 866 نفر پس از 70 سالگی آزمایش‌های شناختی اضافی را تکمیل کردند. تقریباً همه افراد حداقل دچار کاهش جزئی شده بودند، اما میزان آن بسیار متفاوت بود. این تفاوت‌ها فرصتی را برای محققان فراهم کرد تا بررسی کنند چه چیزی مغزهایی را که سریع‌تر در حال زوال هستند از مغزهایی که به تدریج پیر می‌شوند، متمایز می‌کند.
هنگامی که دانشمندان بافت مغزی جمع‌آوری‌شده پس از مرگ از زیرمجموعه‌ای از شرکت‌کنندگان را بررسی کردند، متوجه یک الگوی قابل توجه شدند. افرادی که کاهش شناختی بیشتری را تجربه کرده بودند، تمایل داشتند فیبرهای عصبی بزرگ‌تری داشته باشند، همراه با تجمع غیرطبیعی میلین ناسالم.
میلین پوشش محافظتی است که اطراف فیبرهای عصبی را احاطه می‌کند و به انتقال سیگنال‌های الکتریکی به طور موثر در مغز کمک می‌کند. اگرچه این عایق برای عملکرد طبیعی مغز ضروری است، اما یافته‌ها نشان می‌دهد که میلین بیش از حد یا غیرطبیعی ممکن است به بخشی از مشکل تبدیل شود.
تغییرات به ویژه در اطراف فیبرهای عصبی بزرگ باقی‌مانده مشهود بود. مهم این است که این ناهنجاری‌ها با سرعت کاهش توانایی‌های شناختی مرتبط بود، نه اینکه فرد در یک سن خاص در آزمایش‌های شناختی چقدر خوب عمل می‌کرد.
یک سلول محافظت‌کننده مغز ممکن است ضعف پنهانی داشته باشد
برای درک اینکه چه چیزی ممکن است باعث این تغییرات شود، محققان توجه خود را به الیگودندروسیت‌ها، سلول‌های تخصصی مغز که مسئول تولید و حفظ میلین هستند، معطوف کردند.
الیگودندروسیت‌ها به طور سنتی به عنوان مفید در نظر گرفته می‌شدند زیرا به حفظ عایق‌بندی و عملکرد مناسب فیبرهای عصبی کمک می‌کنند. با این حال، یافته‌های جدید نشان می‌دهد که این سلول‌ها می‌توانند در طول پیری دچار اختلال شوند و به مشکلاتی که معمولاً به آن‌ها کمک می‌کنند تا از آن‌ها جلوگیری کنند، کمک کنند.
محققان دریافتند که افرادی که کاهش شناختی شدیدتری داشتند، سطح پایین‌تری از پروتئینی به نام NRF2 را در داخل الیگودندروسیت‌های خود داشتند.
NRF2 نقش محافظتی مهمی در سلول‌ها دارد و با تنظیم صدها ژن درگیر در دفاع در برابر آسیب و حفظ عملکرد طبیعی سلول عمل می‌کند. هنگامی که فعالیت آن کاهش می‌یابد، سلول‌ها ممکن است کمتر قادر به محافظت از خود و انجام وظایف معمول خود باشند.
برای بررسی اینکه آیا این پروتئین به طور مستقیم در تغییرات مغزی نقش دارد یا خیر، تیم آزمایش‌هایی را بر روی موش‌ها انجام داد.
هنگامی که محققان به طور خاص NRF2 را در الیگودندروسیت‌ها کاهش دادند، حیوانات میلین بیش از حد تولید کردند و فیبرهای عصبی بزرگ را از دست دادند، که به ناهنجاری‌های مشاهده‌شده در بافت مغز انسان بسیار شبیه بود. موش‌ها همچنین بهبود کمتری در عملکرد شناختی با افزایش سن نشان دادند.
این آزمایش‌ها شواهدی را ارائه داد که کاهش فعالیت NRF2 می‌تواند به طور مستقیم عملکرد الیگودندروسیت را مختل کند و به تغییرات در میلین و فیبرهای عصبی که به زوال شناختی کمک می‌کند، منجر شود.
استراتژی‌های درمانی جدید بالقوه
این یافته‌ها ممکن است پیامدهای مهمی برای توسعه درمان‌هایی داشته باشد که به حفظ توانایی‌های شناختی در بزرگسالان مسن کمک کند.
یک جنبه به ویژه امیدوارکننده این است که مسیر NRF2 هدف داروهایی است که برای سایر بیماری‌ها استفاده می‌شود، از جمله دارویی که برای درمان مولتیپل اسکلروزیس (MS) تجویز می‌شود.
مطالعات قبلی نشان داده‌اند که افزایش فعالیت NRF2 می‌تواند عملکرد شناختی را در افراد مبتلا به MS بهبود بخشد. این امر این احتمال را ایجاد می‌کند که داروهایی که بر روی همان مسیر عمل می‌کنند ممکن است در نهایت بتوانند برای مقابله با اختلال عملکرد الیگودندروسیت و زوال شناختی مرتبط با سن بازسازی شوند.
اگرچه تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا چنین درمان‌هایی برای بزرگسالان مسن که دچار زوال شناختی شده‌اند مفید خواهد بود یا خیر، مورد نیاز است، اما این کشف یک هدف درمانی بالقوه ارزشمند را شناسایی می‌کند.
Veronique Miron، همکار ارشد MRC و رهبر گروه موسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا در دانشگاه ادینبرا و بیمارستان سنت مایکل، که بخشی از Unity Health Toronto است، گفت:
«با توجه به شیوع فزاینده زوال شناختی با افزایش جمعیت و عدم وجود درمان‌های فعلی، ما از این کار هیجان‌زده هستیم زیرا به یک استراتژی بالقوه برای استراتژی‌های درمانی جدید برای حفظ توانایی شناختی در پیری اشاره می‌کند.»
درک جدیدی از زوال شناختی
فراتر از کاربردهای پزشکی بالقوه آن، این تحقیق نحوه تفکر دانشمندان در مورد نقش الیگودندروسیت‌ها در مغز در حال پیری را تغییر می‌دهد.
به جای اینکه صرفاً از عملکرد سالم فیبرهای عصبی در طول زندگی پشتیبانی کند، این سلول‌ها به نظر می‌رسد قادر به اختلال و کمک به مشکلات شناختی هستند.
Georgina Craig، نویسنده اول این مطالعه و همکار پسادکتری در بیمارستان سنت مایکل در تورنتو و موسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا، گفت:
«این مطالعه به طور اساسی نحوه تفکر ما در مورد این سلول‌های مغزی در پیری را تغییر داده است. ما همیشه الیگودندروسیت‌ها را صرفاً مفید در نظر می‌گرفتیم، اما در اینجا به طور غیرمنتظره‌ای متوجه می‌شویم که می‌توانند دچار اختلال شوند و به اختلال شناختی در پیری کمک کنند.»
یافته‌ها نشان می‌دهد که حفظ عملکرد سالم الیگودندروسیت می‌تواند یک استراتژی مهم برای محافظت از حافظه و توانایی‌های تفکر با افزایش سن باشد.
این مطالعه که در Nature Medicine منتشر شده است، توسط شورای تحقیقات پزشکی بریتانیا (MRC) و موسسه تحقیقات بهداشت کانادا (CIHR) تأمین مالی شده است. این تحقیق شامل دانشمندان از مطالعات گروه تولد لوتین دانشگاه ادینبرا و دانشگاه نورث وسترن نیز بود.
منبع: دانشگاه ادینبرا