Nature: взаимное подавление сигналов в мозге защищает от старения

Во вторник вечером оказалось известно, что группа врачей из Индии и ряда других государств представила в издании Nature Communications Biology результаты исследования, которые переворачивают устоявшиеся представления о механизмах работы головного мозга.

Согласно полученным данным, взаимодействие между отделами мозга строится не на сотрудничестве, а на жесткой конкуренции. Ученые установили, что от 25 до 40% нейронных связей носят подавляющий характер, целенаправленно сдерживая активность соседних участков.

В публикации сказано о том, что именно этот механизм, как выяснилось, играет критическую роль в обеспечении гибкости мышления и формировании защиты от возрастных когнитивных нарушений.

Долгое время в научной среде господствовала парадигма, согласно которой различные зоны мозга обмениваются сигналами исключительно через возбуждающие, положительные связи. Отрицательные корреляции в активности, фиксируемые при сканировании, исследователи склонны были списывать на технические погрешности оборудования.

Однако коллектив специалистов из Индийского технологического института Джодхпура и Национального центра исследования мозга доказал ошибочность такого подхода. Математические модели, включающие фактор соперничества между отделами, продемонстрировали значительно более высокую точность воспроизведения реальной мозговой активности.

Собеседники журналистов обращают внимание на то, что совпадение с экспериментальными данными у людей возросло с 0,42 до 0,87, а у мышей достигло 0,95 по коэффициенту корреляции Пирсона, где единица означает максимальное соответствие.

Конкурентные связи преимущественно объединяют зоны с противоположными функциями, к примеру, участки, отвечающие за управление движениями, и области абстрактного мышления. Подобная архитектура позволяет мозгу эффективнее обрабатывать сложные информационные потоки и быстрее адаптироваться к изменяющимся условиям.

Открытие также проливает свет на процессы старения. Формирование конкурентных связей завершается позднее остальных — лишь к тридцати годам. Именно этот каркас обеспечивает когнитивный резерв, то есть способность нервной системы компенсировать возрастные изменения.

В пожилом возрасте начинается естественное разрушение длинных связей. У здоровых людей этот процесс протекает плавно, однако при нейродегенеративных патологиях, включая болезнь Альцгеймера, конкурентный каркас деградирует ускоренными темпами. Сеть, ответственная за память, утрачивает способность подавлять активность других зон, что провоцирует стремительную потерю интеллектуальных функций.

Понимание данного механизма открывает перспективу создания персонализированных виртуальных моделей мозга. Такие цифровые двойники позволят врачам прогнозировать развитие слабоумия и подбирать терапию задолго до появления необратимых симптомов. Ранее научное сообщество уже ознакомилось с данными о том, как мозг способен ускорять собственное старение.

Напомним, в нормальных условиях бобры не нападают на людей, но они могут напасть в случае самозащиты. Это происходит, если человек тревожит его жилище, начинает вести себя слишком шумно и агрессивно или пытается взять животное на руки. Подробнее по теме читайте в материале Общественной службы новостей.

Ранее стоматолог Елена Тё проинформировала о том, что сохранить полость рта здоровой можно лишь в том случае, если человек не забывает о регулярной чистке зубов. Без соблюдения этого правила можно очень быстро столкнуться с возникновением серьёзных проблеем.