Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова

Когнитивное старение – это многофакторный процесс, проявляющийся в ухудшении внимания, памяти, способности к обучению, снижении скорости обработки информации и принятия решений, языковых возможностей, а также в нарушении исполнительных функций. Механизмы, лежащие в основе этих процессов, до конца не ясны. В литературе имеются данные о возрастных изменениях в структуре, метаболизме и активности мозга, ослаблении пластических свойств, а также влиянии генетических и внешних факторов. Хотя было обнаружено немало доказательств естественных изменений стареющего мозга, четкая их интеграция отсутствует. В то же время понимание механизмов этих процессов позволит разработать стратегии профилактики и лечения когнитивных нарушений в пожилом возрасте для достижения полноценного качества жизни на любом ее этапе. В нейрофизиологии различают “здоровое старение” с незначительными изменениями в познавательной сфере и “патологическое старение”, усугубляемое развитием нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера (БА) и болезнь Паркинсона (БП), характеризующихся резким снижением умственных способностей, вплоть до деменции. Изменения в мозге больных БА и БП отличаются от таковых, наблюдаемых при нормальном старении. Однако механизмы, посредством которых старение увеличивает риск развития БА и БП, остаются неясными. Для замедления/предотвращения процессов снижения познавательных способностей важно понять, какие существуют компенсаторные механизмы мозга (когнитивный резерв), которые повышают устойчивость к когнитивному старению. В данном обзоре кратко описываются основные нейронные и сетевые изменения, наблюдаемые у здоровых пожилых людей и приводящие к определенным сложностям в запоминании, решении задач и принятии решений. Основное внимание уделяется рассмотрению предполагаемых причин когнитивного старения. Часть обзора касается вклада механизмов старения в развитие таких нейродегенеративных заболеваний, как БА и БП. Приводятся также данные об имеющемся когнитивном резерве и способах его поддержания.

Целью настоящего исследования было изучение функциональной коннективности сетей покоя у пациентов с височной эпилепсией (ВЭ) с коморбидной депрессией и без нее. С использованием метода функциональной МРТ в состоянии покоя (resting-state fMRI) и программного пакета XCP-D была проведена оценка функциональной коннективности между узлами основных нейрональных сетей покоя: сети пассивного режима работы (СПРР), сети выделения значимости (СВЗ), дорсальной сети внимания (ДСВ), сенсомоторной (СМС) и лобно-теменной контрольной (ЛТС) сетей. В исследовании приняли участие 77 пациентов с ВЭ (36 с депрессией, 41 без нее) и 48 здоровых испытуемых. У пациентов с ВЭ и депрессией по сравнению с пациентами с ВЭ без депрессии и с контрольной группой было обнаружено снижение функциональной коннективности между ключевыми узлами СВЗ, ДСВ и СПРР. Напротив, при ВЭ без депрессии наблюдалось усиление коннективности между отдельными узлами разных сетей покоя – СПРР, СМС и ЛТС – и снижение коннективности внутри одной сети покоя – СПРР. Общим для обеих групп пациентов с ВЭ стало увеличение коннективности между префронтальными узлами СПРР и ЛТС. Результаты свидетельствуют о наличии различных механизмов нейросетевой перестройки при ВЭ в зависимости от наличия коморбидной депрессии и подчеркивают значимость комплексного подхода к исследованию эпилепсии с использованием методов нейровизуализации.

В работе сопоставляли поведенческие и нейрофизиологические показатели обработки лицевой экспрессии гнева, страха, радости, удивления, отвращения и печали у девушек – студенток медицинского университета – с единичными паническими атаками (ПА) и девушек без панических приступов (норма). В группе ПА лицевые выражения гнева и страха распознавались с увеличенным временем реакции по сравнению с радостным; в группе нормы различия, связанные с типом экспрессии, отсутствовали. По сравнению с нормой при ПА регистрировали отчетливое увеличение амплитуды затылочных компонентов P100 и Р200 на лицевой паттерн более значимое для экспрессии гнева и страха, что свидетельствует об усилении экзогенного внимания к этой категории внешних сигналов. Более высокая амплитуда компонентов Р100 и Р200 в связанных с событиями потенциалах (ССП) височных областей при ПА свидетельствует об усилении активности лимбических образований и, как следствие, восходящего внимания к лицевой экспрессии. Более высокая амплитуда ССП фронтальных отделов коры у девушек с ПА сочетается с признаками нечувствительности ранней негативности N90 к типу эмоциональной мимики. Полученные результаты свидетельствуют об измененном состоянии сети внимания и лимбико-префронтального комплекса в неклинической группе девушек с единичными паническими атаками.

Для уточнения информативности показателей ЭЭГ в изучении нейросетевой организации мозга человека проведена количественная оценка и анализ пространственной организации когерентности (КогЭЭГ), а также базирующихся на этой характеристике ряда локальных и глобальных метрик графового анализа (ГА)) у 20 здоровых испытуемых в состоянии покоя. Топограммы КогЭЭГ и локальных метрик ГА по частотным диапазонам физиологических ритмов сравнивали с корковыми проекциями четырех наиболее значимых нейросетей: пассивного режима работы мозга (DMN), сенсомоторной, управляющих функций и лобно-теменной. Для частотных полос тета2 (5.9–7.4 Гц), альфа1 (7.8–9 Гц) и, особенно, альфа2 (9.4–10.2 Гц) выявлена нейросетевая неспецифичность топографии ряда характеристик, т.е. пространственное совпадение максимальных значений с корковыми проекциями нескольких нейросетей. Высказано предположение о наличии двух нейросетевых хабов-коннекторов: сенсомоторного и переднеполушарного, активных даже в состоянии покоя. Полученные предварительные данные уточняют представления о нейросетевых маркерах ЭЭГ, церебральной организации состояния покоя в норме и могут являться опорными для аналогичных сравнительных исследований при патологии головного мозга.

Эффекты трансглутаминазы (ТГ) реализуются через модификацию белков цитоскелета и малых G-белков, эпигенетические изменения и влияние на нейрогенез, что делает ее универсальным регулятором пластичности. Тем не менее, несмотря на широкое распространение ТГ у беспозвоночных, у наземных улиток ее присутствие и функции остаются практически неизученными. Цель настоящей работы состояла в изучении влияния активности ТГ на поддержание и реконсолидацию долговременной обстановочной памяти у виноградной улитки Helix lucorum. В настоящем исследовании мы применяли ингибитор ТГ монодансилкадаверин и показали, что ТГ является критическим компонентом поддержания долговременной обстановочной памяти у Helix lucorum. Ингибирование ТГ без реактивации вызывало необратимую утрату памяти, тогда как ее блокада совместно с напоминанием не нарушала память, что подчеркивает ключевую роль ТГ в фазе поддержания, но не реконсолидации памяти. Полученные результаты могут быть объяснены способностью ТГ выступать как регулятор генной экспрессии, однако конкретные гены-мишени и механизмы транскрипционной регуляции еще предстоит выявить.