Starzenie się układu nerwowego

Starzenie się organizmów żywych jest złożonym., widocznym procesem.

Teorie deterministyczne:

- proces starzenia się jest genetycznie zaprogramowany;

- określona maksymalna długość życia;

- zmiany są wynikiem działąnia endogennego zegara biologicznego.

Teorie stochastyczne:

- proces starzenia się jest kaskadą następujących po sobie błędów, pomyłek;

- nagromadzenie nieusuwalnych produktów przemiany materii.

Terorie deterministyczne - dowody:

- maks. długość życia względnie stała u ludzi - 120 lat;

- teoria ograniczenia podziału komórek Hayflida - skracające się telomery;

- choroby o podłożu genetycznym, charakteryzujące się stosunkowo krótkim czasem przeżycia ich nosicieli, progeria, zespół Wenera, zespół Downa.

Teorie stochastyczne - dowody:

- teoria mutacji somatycznych i uszkodzeń DNA - błędy przy podziale komórek - teoria wolnorodnikowa i teoria mitochondrialna - uszkodzenia komórek z powodu procesów energetycznych;

- teoria wolnorodnikowa i teoria mitochondrialna - uszkodzenia komórek z powodu procesów energetycznych.

Zdrowe starzenie się mózgu

- mózg (i cały człowiek) może się starzeć na dwa sposoby - fizjologicznie i patologicznie;

- schorzenia neurodegeneracyjne (demencja, choroba Alzheimera, choroba Parkinsona itd.) występujące w podeszłym wieku mają charakter patologiczny i nie są wynikiem naturlnego procesu starzenia się.

starzenie się

/ \

typowe zmiany w układzie nerowym nietypowe zmiany w układzie nerwowym

| / \

zdrowe osoby w podeszłym wieku zespoły otępienne inne choroby neurodegeneracyjne

Normalne, tzw. zdrowe, starzenie się objawia się:

- określone zmiany strukturalne, biochemiczne i czynnościowe

- efekt spowolnienie i pogorszenie działania

- zwykle brak znacznego obniżenia poziomu intelektualnego

Zjawiska kompensacyjne

...

Procesy poznawcze - pamięć

- [\/ \/] pamięć krótkotrwała - zmniejsza się jej pojemność i skraca czas przechwytywania informacji

- [\/] pamięć długotrwała - pamięć epizodyczna (informacja o zdarzeniach) jest mocniej upośledzona w stosunku do pamięci semantycznej (słów i pojęć)

Na pogorszenie się pamięci epizodycznej najbardziej wpływają problemy z wydobywaniem (przypominaniem sobie) wspomnień.

- [<->] pamięć rozpoznawcza - dobrze zachowana

- [/\] pamięć perspektywna - pamiętanie o wykonaniu przyszłych czynności - lepsza niż u młodych i dorosłych

- [<->] pamięć emocji - zachowana i utrzymana zdolność uczenia się

Procesy poznawcze - kompensacja obupółkulowa podczas zapamiętywania

stary-słaby: więcej pola podświetlone na MRI

stary-dobry: inne pole dodatkowo

Procesy poznawcze - uwaga

obniżenie uwagi - trzy elementy procesu przetwarzania informacji:

- [\/] czułość (zdolność utrzymania uwagi i rozpoznawanie zmian)

- [\/] selektywność (koncentracja na jednym zjawisku i świadome pomijanie innych)

- [\/] podzielność (podział uwagi na kilka jednocześnie wykonywanych zadań - "przeskakiwanie")

Procesy emocjonalne

Zmiany emocjonalne - wzrost poziomu lęku, zarówno uznawanego za niepatologiczny jak i klasyfikowanego jako zaburzenie

objaw wtórny wobec:

- obniżenia poczucia sprawności intelektualnej, której następstwem może być niepokój, poczucie zagrożenia, niepewność, wzmożona drażliwość i depresja

- obniżenia sprawności ruchowej, która może wywoływać negatywne emocje takie jak lęk i depresja

- pogorszenie się z wiekiem sytuacji socjoekonomicznej, m.in. przejście na emeryturę, gorsze warunki bytowe, samotność

Paradoksalnie - większe poczucie szczęścia

Spadek masy mózgu

- około 10%-15% od maks. w wieku 20 lat;

- powiększenia komór i poszerzenia bruzd znajdujących się na powierzchni kory.

Przyczyna: odwodnienie mózgu

Utrata wody znajdującej się w cytoplazmie neuronów.

Utrata komórek nerwowych

Utrata komórek nerwowych nie jest cechą charakterystyczną dla fizjologicznego procesu starzenia się.

W korze mózgowej ginia codziennie około 10 tysięcy neuronów - 0,0006% ogólnej ich liczby.

Związana z wiekiem utrata komórek nerwowych w mózgu ssaków jest niezależna i różna w zależności od typu neuronów oraz ich lokalizacji.

Odporne na utratę neuronów:

- struktury pnia mózgu (w tym istota czarna);

- hipokamp (pomimo kłopotów z pamięcią).

Najsilniesze obumieranie:

- móżdżek - utrata komóre Purkiniego.

Rozrost drzewek dendrytycznych

U ludzi do około 80 roku życia drzewka dendrytyczne rosną i stają się bardziej rozgałęzione - proces kompensacyjny wobec zmniejszającej się liczby neuronów i pogorszenia się ich funkcjonowania.

Stopień rozrostu drzewek dendrytycznych jest zależny od tego, czy układ nerwowy zostaje poddany stałej aktywacji przez bodźce środowiskowe.

Zwierzęta hodowane we wzbogaconym środowisku miały na starość zwiększoną liczbę połączeń synaptycznych i ...

Nierozpuszczalne złogi pigmentów i depozyty białkowe

Substancje trudno usuwalne - zostają odłożone w tkankach

- Lipofuscyna - barwnik odkładający się wewnątrz komórek nerwowych;

- Neuromelanina - gromadzi się głównie w neuronach katecholaminergicznych;

- Płytki starcze - Beta amyloid w przestrzeniach międzykomórkowych;

- Sploty neurofibrylarne - Białka Tau wewnątrz neuronów.

Zmiany funkcjonalne

Zmiany w reaktywności układu nerwowego - dłuższe wzbudzenie neuronów po zadziałaniu bodźca powoduje obniżenie rozdzielczości czasowej - metoda potencjałów wywołanych.

Obniżenie sprawności w percepcji bodźców wzrokowych i słuchowych - zarówno na poziomie receptorów jak i szlaków przewodzenia informacji.

Choroba Alzheimera

- zaczyna się średnio po 65 roku życia

- czas trwania 4-16 lat

- objawy:

- lekkie zaburzenia pamięci, które z czasem ulegają pogłębieniu

- dezorientacja

- depresja

- niepokój

- omamy, urojenia

- bezsenność

- utrata apetytu

- dezintegracja osobowości

Czynniki ryzyka

- zaawansowany wiek

- genotyp ApoE?4

- genotyp Relina

- urazy głowy

- problemy zdrowotne ze strony układu sercowo-naczyniowego

- palenie tytoniu

Czynniki obniżające ryzyko

- podejmowanie czynności intelektualnych

- bycie profesorem

- regularne ćwiczenia fizyczne

- utrzymywanie regularnych relacji społecznych

- dieta śródziemnomorska

Powolne niszczenie kory mózgowej, szczególnie rejonów odpowiedzialnych za pamięć i uwagę.

Znaczne obniżenie poziomu metabolizmu - zużycia glukozy.

Zmiany histopatologiczne

Płytki starcze - beta amyloid w przestrzeniach międzykomórkowych.

Sploty neurofibrylarne - Białka Tau wewnątrz neuronów.

[\/ \/ \/] Acetylocholina

Choroba Parkinsona

- Znaczna utrata neuronów dopaminowych w istocie czarnej.

- Zwoje podstawne mózgu - brak dopaminy powoduje dysfunkcje. Kluczowa rola w uczeniu się zautomatyzowanych, złożonych aktów ruchowych niewymagających świadomej kontroli.

- Zaburzona pamięć proceduralna.

Objawy:

- brandykinezja - spowolnienie i zubożenie ruchów

- wykonywanie ruchów precyzyjnych

- mikrografizm

- chód szurający, drobnymi kroczkami

- brak fizjologicznych współruchów (balansowania kończyn górnych)

- akinezja (trudności w rozpoczęciu ruchów)

- sztywność mięśniowa

- zwiększenie napięcia nerwowego

- twarz maskowata

- drżenie spoczynkowe

[\/ \/ \/] Dopamina