Согласно результатам масштабного нового исследования, человеческий мозг «переключает передачу» дважды за всю жизнь. Учёные изучили более 1,3 млн клеток мозга доноров в возрасте от младенчества до 97 лет, чтобы составить карту префронтальной коры — области, где принимаются решения и формируются воспоминания.

Oleg Spiridonov/Business Online/Global Look Press

Они обнаружили, что мозг претерпевает два крупных организационных изменения: одно — в 24 года, когда он созревает, и другое — в 60 лет, когда эффекты старения становятся более очевидными.

В младенчестве и подростковом возрасте, как выяснили исследователи, смесь различных клеток быстро менялась по мере того, как мозг формировал новые связи и перестраивался. Однако они обнаружили «неожиданную точку перелома» примерно в возрасте 24 лет, когда скорость изменений внезапно падает. С этого момента префронтальная кора отличается относительной стабильностью вплоть до 60 лет. После 60 лет мозг вновь меняется: клетки, отвечающие за поддержание и защиту мозга, становятся гораздо более активными.

В этом исследовании учёные изучили гены внутри разных клеток мозга, взятых из различных точек человеческой жизни. Анализируя тип генетического материала под названием РНК, они смогли увидеть, какие гены активны, и определить, что делают клетки в разные периоды нашей жизни. Это выявило три отдельных периода активности: волну быстрого развития в детстве, затем период стабильности во взрослом возрасте и серию изменений на молекулярном уровне по мере старения.

Тестирование РНК позволяет учёным видеть, что происходит вплоть до молекулярного уровня отдельных клеток. Это показало, что меняется не только структура мозга — происходят и масштабные изменения функций, особенно внутренних часов.

У молодых взрослых нервные клетки, связанные с планированием, созданием памяти и принятием решений, следуют чёткому 24-часовому графику. Эти критически важные клетки предсказуемо более активны в разное время суток, но этот паттерн начинает разрушаться после 60 лет.

Доктор Гирдхар говорит: «У молодых и людей среднего возраста нейроны демонстрируют строго скоординированные 24-часовые ритмы, управляемые ключевыми генами циркадных часов. После 60 лет эти нейронные ритмы в значительной степени исчезают, в то время как иммунные клетки мозга приобретают новую ритмическую активность, связанную с клеточным стрессом и воспалением. Мозг не просто перестаёт следить за временем — он меняет то, за чем следит».

В частности, исследователи обнаружили, что иммунные клетки мозга и клетки, изолирующие нервные волокна, становились более активными в борьбе с повреждёнными белками — что может вести к болезням — по вечерам.