Tokom života, pamćenje bledi u različitim stepenima, oduzimajući starijim ljudima sposobnost da se prisećaju ličnih iskustava. Dugo se pretpostavljalo da je ovaj progresivni, gotovo neizbežni proces posledica prirodnog uklanjanja dendritskih bodlji, ključne komponente sinapsi, sa neurona mozga kako stare.
Studija pod naslovom „Prečnik glave kičme dendrita predviđa epizodne performanse pamćenja kod starijih osoba“ objavljena u časopisu Science Advances, koju su vodili istraživači sa Univerziteta Alabama u Birmingemu i Medicinskog centra Univerziteta Rush, Čikago, Ilinois, sada pruža dokaze da je očuvanje prošlosti životna iskustva se održavaju kvalitetom — a ne kvantitetom — sinapsi u starosti.
„Ovo je razbijanje paradigme“, rekao je dr Džeremi Herskovic, vanredni profesor na Odeljenju za neurologiju UAB i odgovarajući autor studije.
„Za 35 godina preovlađujuća dogma je bila da je opadanje pamćenja posredovano pretežno gubitkom dendritskih bodlji, koje su surogat za sinapse. Kako starimo od 40 do 85 godina, dolazi do prirodnog gubitka dendritskih bodlji i sinapsi, što je sasvim normalno. .
„Ovaj prirodni gubitak može doprineti nedostatku kognitivne oštrine koji svi osećamo dok starimo. Međutim, mi pokazujemo da, iako postoji gubitak sinapse, one koje su preostale mogu nadoknaditi taj gubitak.“
Herskovitz kaže da ovo ima ogromne implikacije. „Čak i kod starijih osoba, ljudi od 80, 90 ili 95 godina, još uvek postoji dovoljno plastičnosti u formiranju sinapsi da zadrži pamćenje. To znači da bi terapija za remodelovanje dendritskih kičma i sinapsa mogla dramatično olakšati pamćenje kako starite ili ako imate oštećenje pamćenja zbog demencije od Alchajmerove bolesti“.
Studiju je omogućio Religious Orders Studi and Rush Memori and Aging Project, ili ROSMAP, na Univerzitetu Rush. ROSMAP upisuje katoličke časne sestre, sveštenike i braću od 65 godina ili više, koji su bez poznate demencije u trenutku upisa. Učesnici svake godine dobijaju medicinske i psihološke procene i pristaju da doniraju svoj mozak nakon smrti.
Herskovitz i njegove kolege proučavali su postmortem uzorke mozga od 128 učesnika ROSMAP-a. Učesnici su imali prosečnu starost od 90,5 godina u vreme smrti, sa promenljivim rezultatima kognitivnih performansi i neuropatologijom povezanom sa Alchajmerovom bolešću. Svi su bili podvrgnuti godišnjem kognitivnom testiranju epizodne memorije, vizuelno-prostorne sposobnosti/perceptivne orijentacije, brzine percepcije, semantičke memorije i radne memorije.
Studija je uključila dva uzorka iz svakog mozga, jedan iz temporalnog korteksa, koji ima strukture vitalne za dugotrajno pamćenje, i jedan iz frontalnog premotornog korteksa.
Nakon bojenja uzoraka mozga, fotografisanja tankih rezova i izgradnje trodimenzionalnih digitalnih rekonstrukcija 55.521 pojedinačnih dendritskih bodlji na 2.157 neurona, istraživači su koristili dve statističke metode, od kojih je jedna koristila inovativno mašinsko učenje, da vide da li je bilo koje od 16 različitih merenja morfologije kičme povezano sa bilo kojim od 17 različitih mera moždane funkcije, starosti i neuropatologije Alchajmerove bolesti.
Jedna od mjera za funkciju mozga bila je epizodna memorija – sposobnost pamćenja svakodnevnih događaja i prošlih ličnih iskustava.
Za neurone iz temporalnog korteksa, istraživači su otkrili da prečnik glave dendritične kičme, ali ne i količina bodlji, poboljšava predviđanje epizodnog pamćenja kod modela koji sadrže rezultate β-amiloidnog plaka, patologiju neurofibrilarnog spleta i pol.
Veći prečnici glave bili su povezani sa boljim epizodnim performansama pamćenja, podržavajući novonastalu hipotezu da je u temporalnom korteksu sinaptička snaga kritičnija od količine za pamćenje u starosti.
„Ciljanje na puteve koji održavaju prečnik glave kičme ili sinaptičku snagu, a ne na puteve koji održavaju ili stvaraju nove kičme ili sinapse, potencijalno bi mogli dati veće terapeutske koristi za starije odrasle osobe u pretkliničkim fazama Alchajmerove bolesti“, rekao je Herskovitz.
Dendrit je razgranati nastavak tela neurona koji prima impulse od drugih neurona. Svaki dendrit može imati hiljade malih izbočina zvanih bodlje.
Glava svake kičme može da formira kontaktnu tačku koja se zove sinapsa da primi impuls koji se šalje iz aksona drugog neurona. Dendritične bodlje mogu brzo da promene oblik ili zapreminu dok formiraju nove sinapse, deo procesa koji se naziva plastičnost mozga. Stvaranje ili eliminisanje sinapsi je osnovni mehanizam funkcionisanja mozga.
Sakupljanje desetina hiljada merenja kičme trajalo je dve i po godine. Ovaj mukotrpan rad započeo je 2019. i nastavio se tokom pandemije COVID-19, dok su istraživači UAB-a radili pod ograničenjima COVID-a, kaže Herskovitz.
