Канадские исследователи обнаружили биологическую причину ухудшения координации движений у пожилых людей. Согласно новой работе ученых из Университета Макгилла, ключевую роль в этом процессе играет снижение активности определенных нейронов в мозжечке, что открывает перспективы для создания терапии, предотвращающей падения и продлевающей активное долголетие.
© Сибмеда
Специалисты Университета Макгилла выявили прямую зависимость между возрастным снижением активности нейронов в мозжечке и ухудшением двигательных навыков. Впервые было показано, как изменения в клетках Пуркинье – ключевом типе нейронов этой области мозга – приводят к проблемам с походкой, равновесием и ловкостью. Ранее было известно лишь об общем ослаблении этих способностей с годами, однако конкретный клеточный механизм оставался не изученным, — рассказывает medicalxpress.
Ведущий автор исследования, аспирант Эвиатар Филдс, пояснил, что их работа демонстрирует причинно-следственную связь между старением клеток Пуркинье и изменениями в моторной координации. По его словам, это открытие создает новые возможности для разработки терапии, способной предотвратить или замедлить двигательное старение, что в конечном итоге должно улучшить качество жизни и независимость пожилых людей.
Клетки Пуркинье отвечают за обработку сенсорной информации и отправку корректирующих сигналов для точной настройки движений. В отличие от других нейронов, они способны спонтанно генерировать электрические импульсы. Чтобы проверить влияние старения на эту активность, ученые сравнили координацию движений у молодых и пожилых мышей. Подопытные животные старшей возрастной группы хуже справлялись с задачами на удержание равновесия и прохождение по перекладине, что аналогично снижению двигательной активности у людей.
Зафиксировав электрическую активность, исследователи обнаружили, что у старых мышей частота возбуждения клеток Пуркинье значительно ниже. Для проверки гипотезы о причине этого ухудшения был применен генетически модифицированный инструмент DREADD, позволяющий управлять возбудимостью нейронов. Филдс рассказал, что при искусственном снижении частоты возбуждения у молодых мышей их показатели ухудшались до уровня старых особей. Верно было и обратное: усиление активности нейронов у пожилых животных приводило к улучшению координации и позволяло им дольше удерживаться на вращающемся стержне.
Во втором этапе эксперимента мышей обучали тянуть за веревку для получения награды. Старые животные совершали больше ошибок, но после стимуляции активности клеток Пуркинье количество ошибок значительно сокращалось. Филдс подчеркнул, что команда доказала прямую роль снижения спонтанной активности в возрастном ухудшении координации.
Исследование проводилось в лаборатории профессора Аланны Уотт на биологическом факультете. Профессор отметила важность постоянных исследований в этой области для поддержки стареющего населения. Она указала, что в геронтологии пока недостаточно изучена двигательная координация, хотя именно ее снижение приводит к частым падениям, которые могут катастрофически сказаться на качестве жизни. Полученные результаты также могут помочь в понимании нарушений нервной системы при болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваниях.
Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
