Et overraskende fund i ældre hjerner
Forskere har undersøgt hjernerne hos usædvanligt vitale ældre mennesker og opdaget noget bemærkelsesværdigt. Deres nerveceller opfører sig helt anderledes, end man normalt forventer hos mennesker i den alder.
Et nyt studie offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Nature viser, at hjernerne hos disse ekstraordinært velfungerende seniorer bevarer evnen til at danne nye nerveceller i et tempo, ingen ville forvente efter de firs. Denne opdagelse kan grundlæggende ændre den måde, vi tænker på aldring af hjernen og mulighederne for at bremse dens tilbagegang.
Forskere fra University of Chicago og Northwestern University har fulgt disse exceptionelle personer i over to årtier. Frivillige deltager regelmæssigt i hukommelsestests, hjernescanninger og dybdegående samtaler. En del af dem indvilligede i at donere deres hjerne til videnskabelige formål efter døden – og netop det har gjort det muligt at undersøge deres neuroner med hidtil uset præcision.
Hvem er superseniorer, og hvad adskiller dem fra andre?
Forskerne kalder dem super-agers – på dansk bruges betegnelsen superseniorer. Det drejer sig om personer over firs, der i tests af episodisk hukommelse opnår resultater, der kan måle sig med halvtredseres og treseres. De kan genkalde sig konkrete situationer, møder, samtaler, steder og datoer med detaljer, man sjældent finder hos deres jævnaldrende.
Programmet SuperAger ved Northwestern University i USA har fulgt disse mennesker systematisk siden begyndelsen af årtusindskiftet. En del af deltagerne indvilligede i at donere deres hjerne til posthum forskning, hvilket har givet et enestående indblik på celleniveau. Forskerholdet ledet af Orly Lazarov fra University of Chicago sammenlignede hjernevævseksemplarer fra fem forskellige grupper.
Analysen omfattede unge raske voksne, ældre personer uden hukommelsesproblemer, seniorer med lettere kognitive vanskeligheder, patienter med Alzheimers sygdom og netop superseniorer med fremragende hukommelse. Forskerne undersøgte i alt cirka 356.000 cellekerner fra hippocampus – den del af hjernen, der primært er ansvarlig for dannelsen af nye minder.
Sådan undersøgte forskerne de enkelte celler i hippocampus
Forskerne anvendte såkaldt enkeltcelle-sekventering, en teknik der gør det muligt at aflæse genaktiviteten i de enkelte celler frem for i hele prøven på én gang. Denne metode gav et detaljeret billede af, hvordan de molekylære profiler adskiller sig mellem grupperne.
Resultaterne viste, at hjernerne hos superseniorer næsten ikke passer ind i det typiske aldringsmønster. På centrale områder ligner de i langt højere grad en markant yngre persons hjerne. Den største overraskelse kom fra analysen af celler, der er ansvarlige for neurogenese – altså dannelsen af nye neuroner.
Ifølge en længe accepteret opfattelse danner den voksne hjerne næsten ingen nye nerveceller. Denne overbevisning begyndte at smuldre tidligere, men de nye data fra studiet publiceret i Nature gør det helt klart: Hos en del meget gamle mennesker fortsætter neuronesedannelsen ikke blot – den accelererer faktisk markant sammenlignet med almindelige ældre.
Nye neuroner efter de firs fungerer som en hukommelsesfabrik
Studiets resultater afslørede flere fascinerende træk ved superseniores hjerner:
- De danner mindst dobbelt så mange nye neuroner som raske jævnaldrende
- De producerer op til 2,5 gange flere neuroner end personer i samme alder med Alzheimers sygdom
- De opretholder en bedre kvalitet af forbindelserne mellem nervecellerne i hippocampus
- Deres astrocytter fjerner mere aktivt beskadigede proteiner og cellefragmenter
- CA1-neuroner i hippocampus bevarer et tættere og mere effektivt synapsenetværk
- Hjernecellerne er bedre beskyttet mod betændelse og oxidativt stress
Disse personers hjerner fungerer som en veldrevet neuronesefabrik. Den producerer ikke blot nye celler – den integrerer dem også effektivt i det eksisterende nervenetværk. Produktion alene er nemlig ikke nok. Det afgørende er, om de nyligt dannede neuroner overlever og indgår i de kredsløb, der er ansvarlige for hukommelse og rumlig orientering.
Her kommer begrebet modstandsdygtighedssignatur i superseniores hippocampus ind i billedet. Forskerne beskrev et karakteristisk sæt cellulære egenskaber, der understøtter høj neurogenese og opretholdelse af et funktionelt forbindelsesnetværk. To celletyper spiller den centrale rolle i denne signatur.
Astrocytter og CA1-neuroner som vogtere af den unge hjerne
Astrocytter er gliaceller, der ikke videresender impulser som neuroner, men i stedet tager sig af deres trivsel. De ernærer dem, beskytter dem mod toksiner og regulerer den kemiske sammensætning i omgivelserne. I superseniores hjerner fungerer disse celler efter et andet genetisk program end hos almindelige ældre.
Analysen viste, at astrocytter hos exceptionelt velfungerende seniorer i højere grad aktiverer gener forbundet med fjernelse af beskadigede proteiner, beskyttelse mod betændelse og støtte til neuronevækst. Denne aktivitetsprofil skaber en slags inkubator for nye nerveceller, hvor de trives bedre og fungerer længere.
Det andet nøgleelement er CA1-neuroner i hippocampus. De er blandt andet ansvarlige for præcis genkaldelse af fortidige begivenheder, skelnen mellem lignende minder og orientering i tid. Hos superseniorer bevarer CA1-neuronerne en bedre synaptisk integritet – altså et tættere og mere effektivt forbindelsesnetværk end hos ældre fra den almindelige kontrolgruppe.
I praksis betyder det, at signaler i disse personers hjerner cirkulerer hurtigere og med mindre informationstab. Det kan forklare, hvorfor de uden problemer kan genkalde detaljer fra begivenheder for mange år siden og lære nye ting i et tempo, der sjældent ses i den alder. Forskere fra University of Chicago planlægger at fokusere netop på disse celler i udviklingen af nye behandlinger.
Hvad betyder denne opdagelse for medicinen og almindelige mennesker?
Forskningsresultaterne viser, at den menneskelige hjerne bevarer regenerative evner også efter de firs. Det åbner nye veje til behandlinger mod demens og Alzheimers sygdom, som globalt rammer cirka 55 millioner mennesker. Orly Lazarovs team ønsker at koncentrere sig om de celler, der er centrale for modstandsdygtighedssignaturen.
Målet er at udvikle behandlinger, der fremmer dannelsen af nye neuroner i hippocampus, forbedrer miljøet for deres modning og styrker de synaptiske forbindelser, der er ansvarlige for hukommelse. Forskerne ved endnu ikke, om høj neurogenese er årsagen til den fremragende hukommelse, eller snarere en indikator for et bredere sæt beskyttende faktorer – eksempelvis en gunstig kombination af gener, livsstil og kost.
Stadig flere studier antyder dog, at aldring for en del mennesker ikke nødvendigvis betyder et dramatisk fald i kognitive funktioner. Forskere fra Northwestern University understreger, at superseniorer ganske vist udgør en lille gruppe, men at deres eksempel peger i den retning, forebyggelse og behandling kan bevæge sig.
Du kan selv støtte din hjernes neuronesefabrik
Selv om de beskrevne superseniorer udgør en lille gruppe, viser deres eksempel, at hjernen i lang tid forbliver modtagelig for miljøpåvirkninger. Fra en lang række undersøgelser af neurogenese fremgår det, at flere faktorer har en særlig stærk indflydelse på hastigheden af nye neuronerdannelse i hippocampus.
Regelmæssig fysisk aktivitet er blandt de stærkeste stimuli. Gåture, cykling, svømning eller styrketræning øger blodtilførslen til hjernen og stimulerer dannelsen af nye nerveceller. Mental træning i form af sproglæring, spil på musikinstrument eller opgaver, der kræver planlægning og arbejdshukommelse, har en lignende effekt.
Søvn spiller en afgørende rolle i processen med at konsolidere minder. Under dyb søvn sorterer hjernen minder og integrerer nye neuroner i eksisterende netværk. Sociale relationer, samtaler, fælles aktiviteter og følelsen af at være nødvendig reducerer risikoen for demens. Et spisemønster svarende til den middelhavskost, rig på grøntsager, fisk, olivenolie og nødder, skaber gunstige betingelser for regenerative processer.
Dette er ikke vidundermidler, der garanterer en trettiårigs hukommelse. Men det bliver stadig tydeligere, at de skaber et støttende fundament for hjernens reparationsmekanismer. For en del mennesker kan et sådant fundament være nok til, at mekanismer svarende til superseniores aktiveres mere kraftfuldt. Spørgsmålet er, hvorfor nogle mennesker bevarer en skarp tankegang, mens andre ikke gør.
Kombinationen af gener, livsstil og kognitiv reserve er afgørende
Den mest interessante, men også vanskelligste del af emnet handler om individuelle forskelle. To firser kan have et helt forskelligt forløb af hjernens aldring, selv hvis deres liv ved første øjekast ligner hinanden. Forskerne mener, at hukommelsens skæbne afgøres af en kombination af tre områder: gener, livsstil og den såkaldte kognitive reserve, der opbygges gennem hele livet.
Kognitiv reserve er et lager af overordnede forbindelser og strategier, som hjernen opbygger ved hyppig involvering i læring, mentalt krævende arbejde eller intellektuelle hobbyer. Når skader opstår med alderen, kan et velforsynet netværk kompensere for dem i et stykke tid. De nye data om superseniorer supplerer dette billede fra et cellebiologisk perspektiv.
De viser, at denne reserve hos en del personer ikke blot har en funktionel, men også en strukturel dimension. Der dannes faktisk flere nye celler og forbindelser, og det støttende miljø i form af astrocytter tager bedre vare på deres tilstand. For medicinen er det et signal om, at man ikke på forhånd bør forudsætte en uundgåelig nedbrydning af hjernen efter en bestemt alder.
For almindelige mennesker er det en opmuntring til at betragte pleje af hukommelse og koncentration som en langsigtet investering – ikke noget, vi først beskæftiger os med, når de første problemer opstår. Hjernerne hos firser med exceptionel hukommelse viser os, at alder i sig selv ikke behøver at være en uoverkommelig forhindring. Det er værd at spørge sig selv: Hvad kan vi gøre i dag for om nogle årtier at høre til dem med en skarp tankegang?
