Мозъците за стареене са различни при хората и шимпанзетата

Мозъците се свиват при хората, като потенциално причиняват редица здравословни проблеми и психични заболявания с напредване на възрастта, но те се свиват в същата степен при най-близките живи роднини на хората - шимпанзетата? Нови изследвания казват "не", което прави свиването на мозъка при застаряващи хора уникално. Изследването се появява в онлайн изданието на сборника на Националната академия на науките от 25 юли 2011 г.

Чет Шерууд, антрополог от Университета Джордж Вашингтон във Вашингтон, округ Колумбия, и екип от учени от седем други американски университета поставиха въпроса дали да се намерят сравними данни за ефектите на стареенето при шимпанзетата. Такива данни за регионалния обем на мозъка при шимпанзетата не бяха налични досега.

Кредитна снимка: Томас Лерш

Изследователите - антрополози, невролози, психолози, биолози и ветеринарни специалисти - използваха магнитно-резонансно изображение (ЯМР) за измерване на пространството, заето от различни мозъчни структури при възрастни хора и шимпанзета, включително челен лоб и хипокампа, зона на мозъка свързани с краткосрочна и дългосрочна памет.

Те открили, че шимпанзетата не показват значителна загуба или атрофия в размерите на мозъка им и други вътрешни структури с напредване на възрастта.

Вместо това Шерууд и колегите му предполагат, че тъй като хората развиват способността да живеят по-дълго, резултатът е „висока степен на дегенерация на мозъка“, докато хората остаряват. Шервуд каза:

Най-много се изненадахме, че шимпанзетата, които са отделени от хората само с 6-8 милиона години независима еволюция, не приличат по-отблизо на човешкия модел на стареене на мозъка. Вече беше известно, че макакските маймуни, отделени от хората с около 30 милиона години, не показват човешка, широко разпространена мозъчна атрофия при стареене.

Мозък на 24-годишен човек. Image Credit: Джон Алън и Уилям Хопкинс

Мозък на 79-годишен човек. Image Credit: Джон Алън и Уилям Хопкинс

Мозък на шимпанзе на 15 години. Image Credit: Джон Алън и Уилям Хопкинс

Мозък на 42-годишен шимпанзе. Image Credit: Джон Алън и Уилям Хопкинс

Тъй като хората и шимпанзетата растат, развиват се и стареят по различни схеми, проучването сравнява хората на възраст от 22 до 88 години и шимпанзетата от 10 до 51 години. И при двата вида това обхваща целия живот на възрастните при естествени условия. Хората имат по-дълъг живот от шимпанзетата. В природата продължителността на живота на шимпанзетата е около 45, най-старата. С медицинска помощ в плен те могат да живеят в своите 60-те. От друга страна, хората без достъп до съвременна медицинска помощ и които живеят в традиционните общества за ловци-събирачи, могат да живеят до средата на 80-те си години.

Изследователите са използвали ЯМР за измерване на обема на целия мозък, общото неокортикално сиво вещество, общото неокортикално бяло вещество, сивото вещество на фронталния лоб, бялото вещество на челния лоб и хипокампуса в проба от напречно сечение от 99 шимпанзета и 87 възрастни хора.

Авторите написаха:

Чертите, които отличават хората от другите примати, включват разширяване на мозъка и увеличаване на дълголетието.

Следователно, казват те, хората са уникални сред животните по чувствителност към определени невропатологии, като болестта на Алцхаймер, в по-късните етапи на живота. Дори и при отсъствие на заболяване обаче здравословното стареене при хората е белязано от променливи степени на невронно влошаване и когнитивно увреждане.

Шервуд каза:

Това изследване сочи уникалността на това колко тежко е остаряването на мозъка при хората. Макар че със сигурност има много прилики между хората и други животни в дегенеративните процеси, които протичат в мозъка, нашето изследване показва, че дори и здравословното, нормално стареене при хората включва по-изразено влошаване на мозъка, отколкото при други видове.

Взети заедно с конкретни фактори на околната среда и генетични рискове, това може да помогне да се обясни фактът, че само хората са уязвими от развитието на болести, свързани с болести като болестта на Алцхаймер в напреднала възраст.

Шерууд и колегите му заключават, че еволюцията е довела както до голям мозък, така и до дълъг живот при хората. Те изтъкват, че ползите от тези черти са много обсъждани, но предполагат, че това може да е свързано с по-голяма зависимост от социалното изучаване на умения. Шерууд обясни:

В резултат на това предполагаме, че високата цена на енергията на голям мозък при хората води до повече износване, което не може да бъде поправено лесно, тъй като повечето неврони не се подновяват. В резултат на това човешките мозъци стават по-уязвими към дегенерация към по-късните етапи от живота.

Долен ред: Чет Шерууд, антрополог от университета Джордж Вашингтон, и неговият екип от изследователи публикуваха научни изследвания в онлайн изданието на сборник на Националната академия на науките от 25 юли 2011 г., което предполага, че мозъците на шимпанзетата не намаляват по размер с остаряването, както правят мозъците на хората.

Прочетете повече в Националната научна фондация

Тецуро Мацузава: „Шимпанзетата победиха подценявания в тест за памет“

Джим Мур казва, че проучванията на шимпанзетата проливат светлина върху древните хора