Warum altert das Gehirn? Können wir etwas dagegen tun?

Die meisten unserer Informationen darüber, wie das Gehirn altert, konzentrieren sich auf die Verschlechterung der Funktion. Auch das ist nicht einfach. Zwei Prozesse laufen gleichzeitig ab: Reifung und Erwerb von Wissen und Fähigkeiten; und Altern, was eine reduzierte Fähigkeit bedeutet, neue Dinge zu lernen, sich an neue Dinge im Leben zu erinnern, zusammen mit verringerter Beweglichkeit und einer erhöhten Tendenz, das Gleichgewicht zu verlieren. Während junge Männer in der Regel besser im Sport sind oder lernen, Computerspiele oder neue Sprachen zu spielen, sind es Letztere, die Unternehmen führen, direkte Armeen und Nationen regieren. Die Erfahrung trägt viel dazu bei, das Altern des Gehirns auszugleichen. Aber was passiert im Gehirn?

Früher dachte man, dass das Gehirn im späteren Leben Nervenzellen (Neuronen) verliert. Da Neuronen im Gegensatz zu vielen Zellen in anderen Teilen des Körpers nicht ersetzt werden können (obwohl es Ausnahmen gibt, siehe unten), wurde angenommen, dass der neuronale Verlust für den altersbedingten Rückgang der Gehirnfunktion verantwortlich sein könnte. In der Tat haben neuere Studien gezeigt, dass dies viel weniger ist, als man früher dachte. Natürlich gibt es bei Alzheimer, einem altersbedingten Ereignis, einen starken Verlust von Neuronen, und die Trennung zwischen "normalem" und "pathologischem" Altern ist nicht immer klar. Was bei älteren Menschen zu geschehen scheint, ist ein Verlust der Konnektivität im Gehirn. Zum Beispiel nimmt die Dichte der Verbindungen (Synapsen) in den Frontallappen mit dem Alter ab. Warum passiert das und kann es verlangsamt werden?

Eine populäre Theorie beinhaltet Schäden durch Oxidation. Der Körper produziert während des Stoffwechsels eine hochreaktive Sauerstoffart. Wenn dies nicht entfernt wird, kann es Zellen beschädigen, einschließlich Neuronen. Es gibt spezielle Enzyme, die diese Art von Sauerstoff entfernen, und diese neigen dazu, mit zunehmendem Alter weniger effizient zu werden. Versuche, die Entfernung von reaktivem Sauerstoff zu verbessern, waren jedoch nicht sehr effektiv, so dass diese Theorie immer noch in Frage gestellt wird.

Eine andere neuere Theorie betrifft Glia. Das sind Zellen im Gehirn, die um Neuronen herumliegen und viele wichtige Funktionen haben (zum Beispiel Myelin, die Substanz, die Nervenfasern umhüllt und ihnen ermöglicht, Impulse zu geben). Sie verändern sich mit dem Alter und dies kann eine Auswirkung auf Neuronen oder ihre Verbindungen haben. Wenn das stimmt, liegt das Geheimnis des Alterns des Gehirns bei den Gliazellen.

Glia beschäftigt sich auch mit Entzündungen (ich habe kürzlich einen Blog über Entzündungen im Gehirn geschrieben). Sie produzieren Substanzen (auch sogenannte Zytokine), die unter Umständen das Gehirn schädigen können. Entzündungen neigen dazu, bei älteren Menschen zuzunehmen, da ihr Immunsystem weniger wirksam wird. Die Verbindungen zwischen Neuronen, den Synapsen, sind entzündungsempfindlich.

Ältere Menschen neigen dazu, Diabetiker zu werden, und die Hormone, die mit der Regulierung von Blutzucker und Zucker selbst verbunden sind, können schädliche Wirkungen auf das Gehirn haben. Es ist bekannt, dass Typ 2 Diabetes ein Risikofaktor für spätere Alzheimer ist. Wenn also der Blutzucker weniger effektiv kontrolliert wird oder Veränderungen der Hormone (z. B. Insulin) die Regulierung des Gehirns beeinflussen, kann dies zur Alterung des Gehirns beitragen. Adipositas kann auch die gleichen Hormone verändern und wurde vorgeschlagen, die Gehirnalterung zu beschleunigen.

Neurone selbst können altersbedingte Veränderungen in der Funktion aufweisen, die ihre Fähigkeit, neue Verbindungen zu bilden, verringern oder potentiell schädlichen Agenzien widerstehen können. Mitochondrien sind die Energieproduzenten aller Zellen, einschließlich Neuronen. Sie können sich mit dem Alter verändern, und dies kann die Funktionsweise des Gehirns beeinträchtigen. Es kann sie auch anfälliger für die oben erwähnten reaktiven Sauerstoffmoleküle machen.

Der Hippocampus ist eine Region des Gehirns, die besonders daran interessiert ist, neue Erinnerungen zu bilden. Gealterte Tiere zeigen einen Verlust der Konnektivität im Hippocampus, und Methoden, um dem entgegenzuwirken, verbessern auch ihre kognitive Leistungsfähigkeit. Der Hippocampus ist eine der wenigen Regionen des Gehirns, die im Erwachsenenalter neue Neuronen bilden können. Interessanterweise können Hormone sowohl die Konnektivität als auch die Bildung neuer Neuronen im Hippocampus beeinflussen. Estrogen wurde bei Versuchstieren gezeigt, die hippocampale Konnektivität zu erhöhen, die für postmenopausale Frauen relevant sein kann. Cortisol, das Stresshormon, verringert die Bildung neuer Neuronen: Cortisol tendiert dazu, mit dem Alter zuzunehmen (obwohl dies individuell variabel sein kann).

Können wir etwas tun, um das Altern unseres Gehirns zu reduzieren oder zu verzögern? Es gibt immer mehr Beweise dafür, dass wir es können. Die wichtige Tatsache ist, dass es viele Möglichkeiten gibt, wie das Gehirn altern kann, so dass es viele mögliche zukünftige Heilmittel geben kann, und diese können sich zwischen Individuen unterscheiden. Die Reduzierung der Aufnahme von gesättigten Fetten und raffiniertem Zucker wurde experimentell gezeigt, um die Gehirnalterung zu verlangsamen. Übung ist auch vorteilhaft; gealterte Ratten, die regelmäßig laufen gelassen wurden, zeigten eine verbesserte Kognition im Vergleich zu denen, die ein sesshafteres Leben führten (was gealterte Ratten, wie Menschen, tendenziell tun). Wirksamere Möglichkeiten zur Verringerung der Entzündung können hilfreich sein, entweder auf die Entzündung selbst oder auf das Immunsystem. Postmenopausale Hormonbehandlung kann bei einigen Frauen wirksam sein, obwohl dies umstritten bleibt: es kann ein Beispiel für die Bedeutung der personalisierten Medizin sein. Es gibt Methoden, die Wirkung von Cortisol zu antagonisieren (darauf werde ich in einem späteren Blog zurückkommen). Es gibt einige Hinweise darauf, dass bestimmte Verbindungen in Lebensmitteln (Curcumin ist eins) das Altern des Gehirns verzögern können.

Einige Menschen behalten hohe kognitive Fähigkeiten bis weit in die achtziger Jahre und darüber hinaus, andere nicht. Bis wir wissen, warum das so ist, kämpfen wir gegen das Altern des Gehirns in einer zunehmend älteren Bevölkerung.