В продължение на десетилетия свързаната с възрастта загуба на паметта се разглеждаше предимно като проблем, който започва в мозъка, но все повече доказателства сочат, че някои от процесите, които оформят когнитивните функции, може би започват много по-надолу — в червата, където обитават трилиони микроби, които помагат за регулирането на всичко — от храносмилането до имунитета.

Ново проучване върху мишки, проведено от изследователи от университета „Станфорд“ и Института „Арк“ в Пало Алто, Калифорния, сочи към изненадваща връзка между червата и мозъка, стояща в основата на когнитивното стареене.

Екипът установи, че свързаните с възрастта промени в чревните бактерии могат да пречат на сигналите, преминаващи по блуждаещия нерв – основна комуникационна магистрала, свързваща стомашно-чревния тракт и мозъка. Резултатите им сочат, че влошаването на паметта може да бъде повлияно от промени извън самия мозък, което отваря нови възможности за запазване на когнитивните функции в по-късна възраст.

„Въпреки че загубата на памет е често срещана с напредването на възрастта, тя засяга хората по различен начин и на различна възраст“, казва Кристоф Тайс, доцент по патология. „Искахме да разберем защо някои много възрастни хора запазват когнитивната си острота, докато при други се наблюдава значителен спад, започващ още на 50-те или 60-те години. Това, което научихме, е, че времевата линия на влошаването на паметта не е фиксирана; тя се модулира активно в организма, а стомашно-чревният тракт е ключов регулатор на този процес.“

Проучването установи, че чревният микробиом – естествената общност от бактерии, обитаващи червата – се променя с напредването на възрастта при мишките. Някои бактериални видове стават по-разпространени, докато други намаляват. Имунните клетки в стомашно-чревния тракт засичат тези промени и предизвикват възпаление, което отслабва сигнализирането през вагусния нерв към хипокампуса – областта на мозъка, участваща във формирането на паметта и пространствената ориентация. Когато изследователите стимулираха активността на вагусния нерв при по-възрастни мишки, животните възвърнаха способността си да запомнят непознати обекти и да излизат от лабиринти, както и по-младите мишки.

„Степента на обратимост на свързаното с възрастта когнитивно влошаване при животните само чрез промяна на връзката между червата и мозъка беше изненада“, продължава Тайс. „Ние сме склонни да възприемаме влошаването на паметта като процес, присъщ на самия мозък. Но това проучване показва, че можем да подобрим формирането на паметта и мозъчната активност, като променим състава на стомашно-чревния тракт — нещо като дистанционно управление за мозъка.“

Идеята, че в червата живеят стотици видове бактерии, някога изглеждаше изненадваща. Днес чревният микробиом е обект на широко внимание, тъй като се счита, че той оказва влияние не само върху храносмилането, но и върху здравето като цяло. Преди повече от 10 години учените доказаха, че промяната в чревния микробиом на гризачите може да промени тяхното социално и когнитивно поведение. Учените искаха да разберат дали подобен механизъм би могъл да помогне за обяснението на загубата на памет и когнитивните затруднения, често свързани със стареенето.

Сигналите, които пътуват от вътрешността на тялото към мозъка, включително съобщенията, изпращани от червата чрез блуждаещия нерв, са част от процес, наречен интероцепция. За разлика от тях, сигналите, които идват отвън чрез вкуса, допира, обонянието, зрението и слуха, се наричат екстероцепция.

За да проверят дали чревният микробиом допринася за „моментите на забрава“, които много хора изпитват, изследователите настаниха млади (на 2 месеца) мишки заедно със стари (на 18 месеца) мишки. Тъй като животните живееха и се изхождаха близо едно до друго, младите мишки бяха изложени на чревните микробиоми на по-старите мишки, а по-старите мишки – на тези на по-младите. След един месец изследователите анализираха микробиомите на животните.

Те установиха, че съвместното отглеждане е довело до това микробиомите на младите мишки да станат по-подобни на тези на по-възрастните животни. Когато изследователите провериха дали мишките могат да разпознаят нов обект или да намерят изхода от лабиринт, младите мишки с микробиоми на възрастни мишки се представиха много по-зле от другите млади мишки. Те проявиха по-малък интерес към непознати обекти и се придвижваха през лабиринта по начин, който наподобяваше този на възрастните животни.

Изследователите също така сравниха млади и възрастни мишки, отгледани от раждането си в стерилна среда, което означава, че и двете групи нямаха чревни бактерии. Младите мишки запазиха способността си да създават спомени. Когато обаче младите мишки, отгледани в стерилна среда, получиха микробиоми от възрастни мишки, те отново се представиха като по-възрастните животни при тестовете за памет и когнитивни способности. Забележително е, че възрастните мишки, отгледани в стерилна среда, не загубиха паметта и когнитивните си способности с напредването на възрастта и се представиха толкова добре, колкото и 2-месечните мишки.

Резултатите бяха особено впечатляващи, когато младите мишки, носещи микробиоми от възрастни мишки и следователно проявяващи по-слаби когнитивни способности, бяха лекувани с широкоспектърни антибиотици в продължение на две седмици. Когнитивните им способности се възстановиха и те изследваха непознати обекти и се ориентираха в лабиринти също толкова добре, колкото и контролните мишки.

„Тестът за разпознаване на обекти е подобен на когнитивните тестове за разпознаване при хората, при които ви се показва поредица от изображения, а след изтичане на известно време трябва да си спомните кои от тях сте виждали преди“, обяснява Тайс. „А тестът с лабиринта е подобен на ситуацията, в която хората се опитват да си спомнят къде са паркирали колата си в голям търговски център. Общото между тези задачи, както при мишките, така и при хората, е, че те зависят в много голяма степен от активността в хипокампуса, защото именно там се кодират спомените.“

В момента изследователите проучват дали при хората съществува подобен механизъм, включващ чревния микробиом и мозъчната активност, и дали той също допринася за свързаното с възрастта когнитивно влошаване. Стимулацията на блуждаещия нерв вече е одобрена от американската Агенция по храните и лекарствата за лечение на депресия или епилепсия, както и за подпомагане на възстановяването след инсулт. Изследователите също така се надяват да разработят неинвазивни методи за наблюдение и, евентуално, контрол на активността на периферните неврони, които оказват влияние върху формирането на паметта и когнитивните функции.

Снимка: Unsplash

Виж още: Дрон на Porsche счупи рекорда за най-бърз летателен апарат, задвижван с батерия