Mengapa Otak Menua? Jawabannya ada di gen

Otak menua dengan cara yang sama seperti semua struktur dan sistem tubuh kita melakukannya. Namun, ada orang yang tampaknya berlalunya waktu mempengaruhi mereka lebih dari yang lain; Tidak hanya dalam fisiknya, tetapi juga untuk kemampuannya. Mengapa ini terjadi? Apalagi apa yang bisa kita lakukan? Apakah beberapa orang lebih rentan terhadap penuaan atau apakah kita memiliki alat untuk menunda efek berlalunya tahun?

Tampaknya, Jawaban untuk mengungkap misteri penuaan otak ada pada gen tertentu. Sekelompok peneliti Babraham di Cambridge (Inggris) dan Universitas Sapienza di Roma (Italia) telah menemukan jawaban yang memperdalam roda gigi genetik yang mempengaruhi mekanisme kompleks kerusakan kognitif yang terkait dengan usia.

Yang benar adalah bahwa kita sudah mengetahui bagian yang baik dari apa yang terjadi ketika otak bertambah. Misalnya, diketahui bahwa neuron memburuk dan mati, hanya untuk digantikan oleh yang baru. Proses ini difasilitasi oleh tipe sel induk, sel induk neuron (NSC). Ini adalah sel sistem saraf yang dapat mendaftar sendiri dan menimbulkan sel progenitor.

Namun, Dengan berlalunya waktu, sel -sel ini menjadi kurang fungsional, yang membuat otak kita juga. Tapi apa yang menyebabkan penuaan sel -sel ini? Apa sebenarnya perubahan molekuler yang bertanggung jawab atas kerusakannya? Ini adalah pertanyaan yang membuat para peneliti menemukan jawaban.

Apa yang terjadi saat otak bertambah?

Sebelum melihat mengapa otak menua, kita akan melihat apa itu penuaan otak. Penuaan otak tidak dapat dihindari sampai batas tertentu, meskipun tidak seragam. Faktanya, itu mempengaruhi semua otak, tetapi berbeda. Kurangi penuaan otak atau hentikan sepenuhnya akan menjadi ramuan terbaik untuk mencapai remaja abadi.

Otak manusia mengandung sekitar 100.000 juta neuron yang saling berhubungan melalui triliun sinaps. Sepanjang hidup kita, otak kita berubah lebih dari bagian lain dari tubuh kita. Dari saat otak mulai berkembang pada minggu ketiga kehamilan hingga usia tua, struktur dan fungsinya yang kompleks berubah.

Selama tahun -tahun pertama kehidupan, otak seorang anak membentuk lebih dari satu juta koneksi saraf baru per detik. Ukuran otak meningkat empat kali dalam periode prasekolah dan sekitar 6 tahun mencapai sekitar 90 persen dari volume orang dewasa.

Lobus frontal, yang merupakan area otak yang bertanggung jawab untuk fungsi eksekutif (seperti perencanaan, memori operasional dan kontrol impuls), adalah di antara area terbaru dari otak yang matang. Faktanya, mereka mungkin tidak sepenuhnya dikembangkan sampai usia 35 tahun.

Tapi tiba pada suatu titik, kami mulai menua. Seiring bertambahnya usia, semua sistem tubuh kita secara bertahap mengurangi kemampuan mereka untuk melakukan, termasuk otak. Dengan demikian, perubahan tertentu dalam memori dikaitkan dengan penuaan normal.

Perubahan memori umum yang terkait dengan penuaan normal termasuk:

• Kesulitan mempelajari sesuatu yang baru: Menghafal informasi baru dapat memakan waktu lebih banyak.
• Kesulitan untuk multitasking: Pemrosesan yang lambat dapat menghambat pemrosesan dan perencanaan tugas paralel.
• Kesulitan mengingat nama dan angka: Memori strategis yang membantu menghafal nama dan angka mulai berkurang pada usia 20 tahun.
• Kesulitan mengingat janji temu.

Sementara beberapa penelitian menunjukkan itu Sepertiga dari orang tua mengalami kesulitan dengan memori deklaratif (Kenangan fakta atau peristiwa yang telah disimpan dan dapat pulih), penelitian lain menunjukkan bahwa seperlima orang di tahun 70 -an melakukan bukti kognitif serta mereka yang berusia 20 tahun.

Perubahan umum yang diidentifikasi selama penuaan otak akan mencakup:

• Massa otak. Kontraksi di lobus frontal dan hippocampus (area yang terlibat dalam fungsi kognitif atas dan pengkodean ingatan baru). Perubahan dimulai sekitar 60 atau 70 tahun.
• Kepadatan kortikal. Siring dengan permukaan eksternal alur karena penurunan koneksi sinaptik. Lebih sedikit koneksi yang dapat berkontribusi pada pemrosesan kognitif yang lebih lambat.
• Materi putih. Materi putih terdiri dari serat saraf mielini yang dikelompokkan ke dalam traktat dan mentransmisikan sinyal saraf di antara sel -sel otak. Dipercayai bahwa mielin berkurang seiring bertambahnya usia dan, sebagai hasilnya, menunda pemrosesan dan mengurangi fungsi kognitif.
• Sistem neurotransmitter. Para peneliti menyarankan bahwa otak menghasilkan lebih sedikit utusan kimia dengan penuaan, dan penurunan aktivitas dopamin, asetilkolin, serotonin dan norepinefrin inilah yang dapat memainkan peran dalam penurunan memori dan kognisi dan peningkatan depresi.

Peran gen saat otak bertambah

Sekarang kita tahu apa yang terjadi ketika otak menua, kita akan kembali ke penelitian yang kita sebutkan di awal untuk melihat peran gen dalam proses ini. Rupanya, menurut para peneliti, Gen DBX2 dapat menjelaskan penuaan otak. 

Para peneliti membandingkan perubahan genetik dalam sel orang tua / progenitor (NSPC, akronim dalam bahasa Inggris sel induk saraf / progenitor) dari tikus tua (18 bulan) dan muda (3 bulan). Dengan melakukan hal itu, mereka mengidentifikasi lebih dari 250 gen yang mengubah perilaku mereka dari waktu ke waktu, yang berarti bahwa gen -gen ini cenderung menyebabkan kerusakan pada sel yang ditunjukkan.

Begitu mereka mengurangi pencarian mereka menjadi 250 gen, para ilmuwan Mereka memperhatikan bahwa peningkatan aktivitas gen yang disebut DBX2 tampaknya mengubah NSPC yang sudah tua. Mereka melakukan uji in vivo dan in vitro yang mengungkapkan bahwa peningkatan aktivitas pada gen ini di NSPC Young. Peningkatan aktivitas DBX2 mencegah NSPC tumbuh atau berkembang biak seperti yang dilakukan sel -sel muda.

Selain itu, di NSPC tertua, peneliti Mereka mengidentifikasi perubahan dalam merek epigenetik yang dapat menjelaskan mengapa sel induk dapat memburuk seiring waktu. Jika kita menganggap DNA kita sebagai alfabet, tanda epigenetik seperti aksen dan tanda baca, karena mereka memberi tahu sel -sel kita jika mereka harus membaca gen dan bagaimana. Dalam penelitian ini, para ilmuwan menemukan bagaimana merek -merek ini ditempatkan secara berbeda dalam genom, "mengatakan" NSPC yang harus tumbuh lebih lambat.

Dengan penelitian ini, para peneliti telah menunjukkan itu Perubahan ini dapat berkontribusi pada penuaan otak dengan melambat proses pembaruan otak. Para peneliti berharap bahwa temuan ini suatu hari nanti akan mengarah pada pembalikan proses penuaan. Dengan memahami bagaimana hal itu mempengaruhi penuaan terhadap otak, setidaknya pada tikus, para peneliti berharap untuk mengidentifikasi cara untuk mendeteksi penurunan sel induk saraf.