سلول‌های مغزی که معمولاً به محافظت از مغز کمک می‌کنند، ممکن است در دوران پیری نقش غیرمنتظره‌ای در زوال شناختی داشته باشند. دانشمندان کشف کرده‌اند که سلول‌های مسئول حفظ پوشش محافظ اطراف فیبرهای عصبی می‌توانند با افزایش سن دچار اختلال عملکرد شوند و احتمالاً به کاهش تدریجی حافظه و توانایی‌های تفکر کمک کنند.
این پژوهش که در Nature Medicine منتشر شده، باور دیرینه‌ای مبنی بر اینکه این سلول‌ها همیشه مفید هستند را به چالش می‌کشد. با بررسی بافت مغز انسان و انجام آزمایش‌هایی روی موش‌ها، محققان شواهدی یافتند که مشکلات مربوط به این سلول‌های حمایتی معمول می‌تواند به فیبرهای عصبی آسیب رسانده و در عملکرد شناختی اختلال ایجاد کند.
این کشف همچنین به یک رویکرد جدید احتمالی برای محافظت از مغز سالمند اشاره دارد. داروهایی که بر مسیر بیولوژیکی درگیر اثر می‌گذارند، هم‌اکنون برای درمان سایر بیماری‌های عصبی استفاده می‌شوند و امیدواری‌هایی را ایجاد کرده‌اند که درمان‌های موجود بتوانند در نهایت برای مبارزه با زوال شناختی مرتبط با سن تطبیق یابند.
دانشمندان تغییراتی را در مغز سالمند کشف می‌کنند
این مطالعه توسط محققانی از دانشگاه ادینبورگ و مؤسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا هدایت شد که نحوه ارتباط تغییرات مغز با کاهش توانایی‌های شناختی در اواخر زندگی را بررسی کردند.
پژوهش آن‌ها بر گروه لوثیان برث کوهورت ۱۹۳۶ (Lothian Birth Cohort 1936)، گروهی از افراد که توانایی‌های شناختی آن‌ها از کودکی تا پیری ردیابی شده است، متمرکز بود. این رکورد غیرمعمول گسترده به دانشمندان اجازه داد تا بررسی کنند چگونه تفکر و حافظه در طول دهه‌ها تغییر کرده است.
بین سنین ۷۰ تا ۸۲ سالگی، شرکت‌کنندگان ارزیابی‌هایی را برای اندازه‌گیری حافظه، سرعت پردازش اطلاعات و توانایی درک روابط فضایی پشت سر گذاشتند.
از میان ۱۰۹۱ نفر ثبت‌نام شده در این گروه، ۸۶۶ نفر پس از ۷۰ سالگی آزمون‌های شناختی اضافی را تکمیل کردند. تقریباً همه حداقل مقداری افت را تجربه کردند، اما نرخ آن به طور قابل توجهی متفاوت بود. این تفاوت‌ها به محققان فرصت داد تا بررسی کنند چه چیزی مغزهایی را که دچار تخریب سریع‌تر می‌شوند از آن‌هایی که به تدریج پیر می‌شوند متمایز می‌کند.
وقتی دانشمندان بافت مغز جمع‌آوری شده پس از مرگ از زیرمجموعه‌ای از شرکت‌کنندگان را بررسی کردند، الگوی چشمگیری را کشف کردند. افرادی که دچار زوال شناختی بیشتری بودند، تمایل داشتند فیبرهای عصبی بزرگ کمتری داشته باشند، همراه با تجمع غیرطبیعی میلین ناسالم.
میلین پوشش محافظی است که اطراف فیبرهای عصبی را احاطه کرده و به سیگنال‌های الکتریکی کمک می‌کند تا به کارایی از طریق مغز حرکت کنند. اگرچه این عایق برای عملکرد طبیعی مغز ضروری است، یافته‌ها نشان می‌دهند که میلین بیش از حد یا غیرطبیعی ممکن است بخشی از مشکل شود.
این تغییرات به ویژه در اطراف فیبرهای عصبی بزرگ باقی‌مانده برجسته بود. نکته مهم این است که این ناهنجاری‌ها با سرعت افت توانایی‌های شناختی مرتبط بودند، نه با میزان عملکرد فرد در آزمون‌های شناختی در یک سن خاص.
یک سلول مغزی محافظتی ممکن است ضعفی پنهان داشته باشد
برای درک آنچه ممکن است باعث این تغییرات شود، محققان توجه خود را به الیگودندروسیت‌ها (oligodendrocytes)، سلول‌های تخصصی مغز که مسئول تولید و حفظ میلین هستند، معطوف کردند.
الیگودندروسیت‌ها به طور سنتی مفید تلقی می‌شدند زیرا به عایق بودن و عملکرد صحیح فیبرهای عصبی کمک می‌کنند. با این حال، یافته‌های جدید نشان می‌دهند که این سلول‌ها می‌توانند در دوران پیری دچار اختلال عملکرد شوند و ممکن است به همان مشکلاتی که معمولاً از آن‌ها جلوگیری می‌کنند، کمک کنند.
محققان کشف کردند که افرادی که دچار زوال شناختی شدیدتری بودند، سطوح پایین‌تری از پروتئینی به نام NRF2 را در الیگودندروسیت‌های خود داشتند.
NRF2 نقش محافظتی مهمی در سلول‌ها ایفا می‌کند و صدها ژن درگیر در دفاع در برابر آسیب و حفظ عملکرد طبیعی سلولی را تنظیم می‌کند. وقتی فعالیت آن کاهش یابد، سلول‌ها ممکن است توانایی کمتری در محافظت از خود و انجام وظایف معمولشان داشته باشند.
برای بررسی اینکه آیا این پروتئین مستقیماً در تغییرات مغز دخیل است، تیم آزمایش‌هایی را روی موش‌ها انجام داد.
وقتی محققان به طور خاص NRF2 را در الیگودندروسیت‌ها کاهش دادند، حیوانات میلین بیش از حد توسعه دادند و فیبرهای عصبی بزرگ را از دست دادند که شباهت نزدیکی به ناهنجاری‌های مشاهده شده در بافت مغز انسان داشت. موش‌ها همچنین بهبودهای کمتری در عملکرد شناختی با افزایش سن نشان دادند.
این آزمایش‌ها شواهدی ارائه دادند که کاهش فعالیت NRF2 می‌تواند مستقیماً عملکرد الیگودندروسیت را مختل کند و پتانسیل ایجاد تغییرات در میلین و فیبرهای عصبی را داشته باشد که به زوال شناختی کمک می‌کنند.
داروهای موجود می‌توانند استراتژی درمانی جدیدی ارائه دهند
یافته‌ها ممکن است پیامدهای مهمی برای توسعه درمان‌هایی داشته باشند که به حفظ توانایی‌های شناختی در بزرگسالان مسن کمک می‌کنند.
یکی از جنبه‌های بسیار امیدوارکننده این است که مسیر NRF2 هم‌اکنون هدف داروهایی است که برای شرایط دیگر استفاده می‌شوند، از جمله دارویی که برای درمان ام‌اس (MS) تجویز می‌شود.
مطالعات قبلی نشان داده‌اند که افزایش فعالیت NRF2 می‌تواند عملکرد شناختی را در افراد مبتلا به MS بهبود بخشد. این امر احتمال اینکه داروهای اثرگذار بر همان مسیر ممکن است در نهایت برای رفع اختلال عملکرد الیگودندروسیت و زوال شناختی مرتبط با سن بازاستفاده شوند، مطرح می‌کند.
اگرچه تحقیقات بیشتری لازم است تا مشخص شود آیا چنین درمان‌هایی به بزرگسالان مسن دچار زوال شناختی سود می‌رساند یا خیر، این کشف یک هدف درمانی ارزشمند بالقوه را شناسایی می‌کند.
ورونیک میران (Veronique Miron)، همکار ارشد غیربالینی MRC و رهبر گروه در مؤسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا در دانشگاه ادینبورگ و بیمارستان سنت مایکل، بخشی از Unity Health Toronto، اظهار داشت:
«با توجه به شیوع رو به رشد زوال شناختی با جمعیت سالمند و عدم وجود درمان‌های فعلی، ما از این کار هیجان‌زده هستیم زیرا به یک استراتژی بالقوه برای راهبردهای درمانی جدید جهت حفظ توانایی شناختی در دوران پیری اشاره دارد.»
درک جدیدی از زوال شناختی
فراتر از کاربردهای پزشکی بالقوه، این پژوهش نحوه درک دانشمندان از نقش الیگودندروسیت‌ها در مغز سالمند را تغییر می‌دهد.
به جای صرفاً ارائه پشتیبانی برای عملکرد سالم عصبی در طول زندگی، این سلول‌ها به نظر می‌رسند قادر به دچار اختلال عملکرد شدن و کمک به مشکلات شناختی هستند.
جورجینا کریگ (Georgina Craig)، نویسنده اول مطالعه و همکار پسادکتری در بیمارستان سنت مایکل در تورنتو و مؤسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا، گفت:
«این مطالعه اساساً نحوه تفکر ما درباره این سلول‌های مغزی در دوران پیری را تغییر داده است. ما همیشه الیگودندروسیت‌ها را کاملاً مفید در نظر گرفته‌ایم، اما اینجا به طور شگفت‌انگیزی می‌یابیم که آن‌ها می‌توانند دچار اختلال عملکرد شوند و در ناتوانی شناختی در دوران پیری کمک کنند.»
یافته‌ها نشان می‌دهند که حفظ عملکرد سالم الیگودندروسیت می‌تواند به یک استراتژی مهم برای محافظت از حافظه و توانایی‌های تفکر هنگامی که مردم پیرتر می‌شوند تبدیل شود.
این مطالعه که در Nature Medicine منتشر شد، توسط شورای تحقیقات پزشکی UKRI (MRC) و موسسات تحقیقات سلامت کانادا (CIHR) تأمین مالی شد. این پژوهش همچنین شامل دانشمندانی از مطالعات گروه لوثیان برث کوهورت دانشگاه ادینبورگ و دانشگاه نورث‌وسترن بود.