Έξι κρυφές ζώνες του εγκεφάλου αλλάζουν με την ηλικία – Τι διαπίστωσαν οι επιστήμονες για τη γήρανση

Έξι διαφορετικές ζώνες, οι οποίες δεν διακρίνονται με τις συνηθισμένες μικροσκοπικές εξετάσεις, εντόπισαν επιστήμονες σε μια σημαντική περιοχή του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Το ακόμη πιο ενδιαφέρον εύρημα είναι ότι τα όρια μεταξύ αυτών των ζωνών γίνονται λιγότερο ευδιάκριτα καθώς μεγαλώνουμε.

Η ανακάλυψη προέκυψε από νέες μελέτες ερευνητών του Broad Institute του MIT και του Harvard, που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell.

Στο επίκεντρο βρίσκεται το ραβδωτό σώμα, μια περιοχή του εγκεφάλου που συμμετέχει στον έλεγχο της κίνησης, στη λήψη αποφάσεων και στη ρύθμιση της συμπεριφοράς. Η λειτουργία του επηρεάζεται σε διάφορες νευρολογικές και ψυχιατρικές παθήσεις, μεταξύ των οποίων η νόσος Πάρκινσον και οι διαταραχές εξάρτησης.

Ένας χάρτης που δεν βλέπει το μικροσκόπιο

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές μοριακής ανάλυσης, οι οποίες επιτρέπουν τη μελέτη της δραστηριότητας των γονιδίων σε μεμονωμένα κύτταρα.

Αναλύοντας περισσότερα από ένα εκατομμύριο κύτταρα από το ραβδωτό σώμα 19 ανθρώπινων εγκεφάλων που είχαν δωρηθεί μετά θάνατον, κατάφεραν να εντοπίσουν έξι περιοχές με διαφορετικά μοριακά χαρακτηριστικά.

Τα κύτταρα των συγκεκριμένων ζωνών έμοιαζαν μεταξύ τους όταν εξετάζονταν στο μικροσκόπιο. Ωστόσο, η ανάλυση της γονιδιακής τους δραστηριότητας αποκάλυψε σημαντικές διαφορές.

Οι ερευνητές περιγράφουν το εύρημα ως μια μορφή «κρυφής ιστολογίας», καθώς αποκαλύπτει οργανωτικές δομές που δεν ήταν ορατές με τις παραδοσιακές μεθόδους.

Τι αλλάζει όσο μεγαλώνουμε

Στη συνέχεια, οι επιστήμονες εξέτασαν τα μοριακά χαρακτηριστικά των έξι ζωνών σε περισσότερους από 130 εγκεφάλους.

Διαπίστωσαν ότι με την αύξηση της ηλικίας οι διαφορές στη γονιδιακή δραστηριότητα μεταξύ των ζωνών περιορίζονταν.

Με άλλα λόγια, τα μοριακά όρια που τις διαχωρίζουν φαίνεται να γίνονται λιγότερο διακριτά με τη γήρανση.

Μια δεύτερη μελέτη της ίδιας ερευνητικής προσπάθειας ανέλυσε περίπου τέσσερα εκατομμύρια κύτταρα από το ραβδωτό σώμα και τον προμετωπιαίο φλοιό σχεδόν 200 ανθρώπινων εγκεφάλων.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν σημαντικές διαφορές στη σύνθεση των κυτταρικών πληθυσμών από άνθρωπο σε άνθρωπο, αλλά και αλλαγές που σχετίζονταν με την ηλικία.

Ενδεικτικά, η παρουσία ενός τύπου κυττάρων, γνωστών ως πρόδρομων κυττάρων ολιγοδενδροκυττάρων, μειωνόταν κατά περίπου 40% μεταξύ των ηλικιών 30 και 80 ετών.

Γιατί ενδιαφέρει η ανακάλυψη

Τα ευρήματα προσφέρουν μια πιο λεπτομερή εικόνα της οργάνωσης του ανθρώπινου εγκεφάλου και των αλλαγών που συμβαίνουν κατά τη φυσιολογική γήρανση.

Η γνώση αυτή μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να διαχωρίσουν τις αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία από εκείνες που εμφανίζονται σε νευρολογικές ή ψυχιατρικές παθήσεις.

Είναι ιδιαίτερα σημαντική για τη μελέτη διαταραχών που επηρεάζουν τα βασικά γάγγλια, όπως η νόσος Πάρκινσον.

Ωστόσο, οι ερευνητές δεν απέδειξαν ότι η εξασθένηση των μοριακών ορίων προκαλεί νευρολογικές παθήσεις ή γνωστική έκπτωση. Ούτε τα ευρήματα οδηγούν άμεσα σε κάποια νέα θεραπεία.

Στόχος η χαρτογράφηση ολόκληρου του εγκεφάλου

Οι μελέτες αποτελούν μέρος της μεγάλης αμερικανικής ερευνητικής πρωτοβουλίας BRAIN Initiative Cell Atlas Network, η οποία επιχειρεί να δημιουργήσει έναν λεπτομερή κυτταρικό χάρτη του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Στόχος είναι να καταγραφούν οι διαφορετικοί τύποι εγκεφαλικών κυττάρων, η θέση τους και οι μοριακές τους ιδιότητες.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η προσπάθεια αυτή θα προσφέρει νέα εργαλεία για την κατανόηση της φυσιολογικής λειτουργίας του εγκεφάλου και των μηχανισμών που εμπλέκονται στην εμφάνιση ασθενειών.

Η ανακάλυψη των έξι μοριακών ζωνών αποτελεί ένα ακόμη βήμα προς αυτή την κατεύθυνση, αποκαλύπτοντας ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαθέτει επίπεδα οργάνωσης που μόλις αρχίζουμε να κατανοούμε.