ماذا يحدث للدماغ بعد 30 و 40 و 70 سنة
يتعلق عملنا بأنواع نشاط الدماغ، لكن التركيز منصب علي
كان محور بحثنا هو العمرالاختلافات هي نشاط في أداء الدماغ لدى الشباب وكبار السن. هذا الموضوع مهم بسبب الأمراض التنكسية العصبية المرتبطة بالشيخوخة (مرض الزهايمر ومرض باركنسون والخرف). لا يوجد علاج على هذا النحو ، ولكن من المهم جدًا التعرف على المرض مبكرًا والبدء في إعادة التأهيل.
يخضع الدماغ للكثير مع تقدمنا في العمر.التغييرات، مثل الجسم كله. يمكن أن تكون هيكلية ووظيفية. الهيكلية هي التغيرات في أداء الجهاز. تتغير أيضًا مرونة الدماغ، ولهذا السبب نتعلم، ليس فقط اكتساب المعرفة، ولكن أيضًا المهارات الحركية. تتأثر هذه الخاصية أيضًا بمرور الوقت وتؤثر على الوظائف الحركية والمعرفية.
كيف يعوض الدماغ عند كبار السن شيخوخة الأعضاء
الدماغ هو عضو مكون من عدة أعضاءتشارك. تحتوي قشرة المحرك على أكثر المعلومات قيمة حول كيفية معالجتها للحركات. لذلك ، وفقًا لإشارات النشاط الكهربائي للدماغ ، المأخوذة بدقة من القشرة الحركية ، من الممكن الحصول على الكثير من النتائج ، لتحديد الأنماط المرتبطة بالحركة. كل منطقة من هذه المناطق مسؤولة عن شيء مختلف ، ولا تتم معالجة الحركات في القشرة الحركية فحسب ، بل تشمل مناطق أخرى حسب العمر.
"الدماغ هو عضو يتكون من عدة فصوص"
تؤخذ الكهرباء من الخلايا العصبية - لذا فهما بعضهما البعضالتواصل مع صديق. ينتقل من خلال اتصالات مع الخلايا العصبية الأخرى ويشكل نمطًا. هناك أيضًا دراسات للمركبات الكيميائية التي تحدث بين الخلايا العصبية ، ويمكن أيضًا دراستها.
التغييرات الهيكلية في الدماغ تتعلق بالحجممادة بيضاء ورمادية. الرمادي هو جوهر الدماغ الذي يتكون من جسم من الخلايا العصبية. هذا هو الغلاف الخارجي للدماغ ، المادة البيضاء في الغالب بالداخل ومغطاة بالمادة الرمادية. لا توجد خلايا عصبية في المادة البيضاء ، ولكن توجد روابط بين الخلايا العصبية - المشابك العصبية.
في التصوير الوظيفي بالرنين المغناطيسيفي دماغ مريض مسن سليم ومريض ألزهايمر ، يمكنك أن ترى درجة فقدان المادة الرمادية مع تقدم العمر - وهذا أمر طبيعي. لكن في مرض الزهايمر ، هناك العديد من المناطق الحمراء. يشير هذا إلى فقدان المادة الرمادية بأكثر من 4٪ ، وهو أكثر بكثير من الشيخوخة الطبيعية. تحتوي المادة الرمادية على خلايا عصبية ، لذا لا يمكن للدماغ أن يعمل بالشكل الذي اعتاد عليه. وفي المرضى المسنين ، لا تتجاوز الخسائر 2٪ - وهذا ضمن المعدل الطبيعي.
تحتوي المادة البيضاء على نقاط الاشتباك العصبيلا توجد خلايا عصبية فيه ، ولكنه يتناقص أيضًا في الحجم مع تقدم العمر. في عمليات المسح التي أجريت على رجل يبلغ من العمر 25 عامًا و 75 عامًا ، تشير المناطق البيضاء إلى فقدان المادة البيضاء - وغالبًا ما يتم فقدها بسبب الشيخوخة. هذه عملية طبيعية يعيد فيها الدماغ توصيل نفسه.
مسح لرجل يبلغ من العمر 25 و 75 عامًا
عند الحديث عن التغييرات الوظيفية ، لديهمفي ضوء التغيرات في الهياكل الشبكية التي تتشكل في الدماغ. يمكن بناء بنية الشبكة واكتشافها من خلال تحليل النشاط الكهربائي للدماغ ، وهو ما نقوم به. العلامة الرئيسية للشيخوخة هي اضمحلال أو انخفاض عدد الاتصالات ، ولكن في نفس الوقت ، هناك زيادة في الاتصالات بين الشبكات المختلفة. لذلك يريد الدماغ تعويض فقدان الاتصال من أجل الحفاظ على وظائفه. هذه تسمى الوظيفة التعويضية.
على شبكة الاتصالات الوظيفية بين الصغار والكبارفي الشخص المصاب بأمراض عصبية شديدة ، يظهر الفرق على الفور. في الشباب ، تتكون شبكة التوصيلات الوظيفية من أربع مجموعات كبيرة. في الوقت نفسه ، تتفكك الشبكات مع تقدم العمر ، وتصبح الاتصالات داخل كل شبكة أضعف ، مما يؤدي إلى تفكك الشبكة إلى عدة شبكات فرعية. ولكن ، مع ذلك ، فإن الروابط بين الشبكات أقوى بكثير من تلك الخاصة بالشباب. هذا هو بالضبط التوضيح لآلية التعويض.
تغييرات وظيفية في أدمغة مريضين
كيف يتم فحص الدماغ
لدينا معمل تجريبي يعتمد علىالتي نجري تجارب على تسجيل إشارات تخطيط كهربية الدماغ في مجموعات مختلفة من الموضوعات. يمكن كتابتها لأغراض مختلفة ، لكنني سأتحدث عن الوظائف الحركية.
يسهل الغطاء إدخال الأقطاب الكهربائية ، والتيقراءة الإشارات من مناطق مختلفة من الدماغ. تبرز المربعات والدوائر الحمراء تلك القنوات التي تدخل المنطقة الحسية. أنها تحمل أهم المعلومات حول كيفية تنشيط الدماغ في وقت الحركة. في الوقت نفسه ، يعتبر النشاط الحركي مفهومًا فضفاضًا للغاية ، فهو ليس فقط تنفيذ الحركات ، ولكن أيضًا تخطيطها.
كيف يتم قياس النشاط الكهربائي للدماغ؟
أنماط هذه الأنواع من النشاط متشابهة تمامًا ، لكن يجب أن تكون قادرة على التمييز. لذلك ، نحن منخرطون في إنشاء مصنف جيد وواجهة بين الدماغ والحاسوب.
في التجارب ، نكتب إدخالًا في الخلفية ، وهذه هي الطريقةتسمى تسجيلات حالة الراحة ، حيث يجلس الشخص ويداه مطويتان بهدوء. عيناه مفتوحتان ، إنه يستمع إلى بعض الموسيقى ، ونطلب منك عدم التفكير في أي شيء على وجه الخصوص ، حتى لا توجد ضوضاء في سجلات مخطط كهربية الدماغ.
يستريح دخول الدولة
على تسجيل مخطط كهربية الدماغ ، الأرقام تعني ، فيفي أي جزء من الدماغ هم. C3 هو نصف الكرة الأيسر ، C4 هو نصف الكرة الأيمن. هناك تأثير معروف جيدًا على التناقض في النشاط الحركي - إذا حركت يدك اليسرى ، يتم تنشيط النصف المخي الأيمن ، والعكس صحيح. لذلك ، من المهم كتابة ترتيب كامل.
تسجيل مخطط كهربية الدماغ
في الخط الزمني من 0 إلى 40 ثانية ، يتم تمييز ثلاث إشاراتشظايا ، حيث يقوم الشخص بحركات - الضغط على يده وفكها. لا شيء مرئي على الإشارات الأولية. لذلك ، من الضروري تطبيق طرق تحليل الإشارات ، ومن أكثر الطرق التقليدية تحليل الوقت والتردد.
تحليل الوقت والتردد
الصورة الساطعة عبارة عن سطح يحتويمعلومات عن طاقات كل نطاق تردد. أعلاه جزء من إشارة EEG ، والخط العمودي الأحمر يشير إلى اللحظة التي مرت فيها الإشارة الصوتية - وبعدها قام الشخص بحركة. يتوافق الشريط الأخضر على السطح مع إيقاع ألفا. قمنا بقياس السطح وحسبنا أن الشريط الأخضر يقع تقريبًا في النطاق من 8 إلى 14 هرتز ، وهو ما يتوافق مع إيقاعات ألفا.
إيقاع ألفا هو الإيقاع الأساسي للدماغوهو المسؤول عن عدد كبير من المهام. في سياق النشاط الحركي ، يحمل أيضًا قدرًا كبيرًا جدًا من المعلومات حول كيفية تأقلم الدماغ مع حركاتنا. على سبيل المثال ، من المعروف أنه عندما يقوم الشخص بحركة ما ، فإن إيقاع ألفا يفقد طاقته ، وهذا ما يسمى عدم تزامن إيقاع ألفا.
الفروق العمرية
الصورة ، حيث يتم تقديم منحنيين ، هي متوسط طاقات إيقاع ألفا. الخط الأخضر عبارة عن أفراد من سن 18 إلى 35 عامًا ، أما الخط الأحمر فهو عبارة عن أشخاص مسنين تتراوح أعمارهم بين 55 و 70 عامًا تقريبًا.
على اليسار ، الفرق ليس واضحًا بشكل خاص ، لكنإذا نظرت إلى اليد اليمنى ، يمكنك أن ترى أن إيقاع ألفا بعد الإشارة ، وهو صفر ، يقع في كلا المجموعتين ، وتقل الطاقة ، ويحدث عدم التزامن.
تحليل الوقت والتردد
لكن في المواضيع الشابة ، هذا عدم التزامنيستمر حتى نهاية الحركة ويعود إيقاع ألفا بعد أن يفتح الشخص يده. في الأشخاص الأكبر سنًا ، يبدأ إيقاع ألفا في العودة إلى الصفر بعد فترة وجيزة من قبض يده.
من الممكن قياس وتقييم الفروق العمرية وطريق اخر. على سبيل المثال ، سرعة التفاعل الحركي. غالبًا ما يقال أن كبار السن لديهم سرعة رد فعل وحركة ورد فعل وتنسيق منخفضة. لكن كيف يحدث ذلك؟
وقت رد الفعل هو مدى سرعة الخلايا العصبية في رأسك.تبدأ في التنشيط بعد أن يقوم الشخص بالحركة. قمنا بقياس هذا للشباب وللأشخاص الأكبر سنًا. تشير المربعات الحمراء إلى الحركة ووقت رد الفعل للأشخاص الأكبر سنًا. اللون الأزرق - للمواضيع الصغيرة. اتضح أن وقت رد الفعل عند كبار السن يكون دائمًا أطول منه في الشباب لليدين اليمنى واليسرى. وفي الأشخاص الصغار ، يكون وقت رد الفعل على اليد اليمنى أقل بكثير من وقت رد الفعل على اليد اليسرى. وهذا منطقي ، لأنه في عينتنا لا يوجد سوى أصحاب اليد اليمنى.
نلاحظ أيضًا مرونة المهارة:كلما تم تدريب المهارات الحركية ، كلما تدهورت بشكل أسرع مع تقدم العمر. لم يتم تدريب مهارة اليد اليسرى بشكل خاص ، وبالتالي فإن التدهور بطيء ، ومهارة اليد اليمنى تلاحقه. هذا يؤدي إلى براعة العمر ، والتطور المتساوي لوظائف كلتا اليدين. صحيح ، في حالة كبار السن ، للأسف ، هذا يعني أنهم سيئون بنفس القدر في القيام بالحركات مع اليمين واليسار.
في الصورة أدناه ، الصورة الزرقاء هي الروابط بينقنوات مختلفة ، فهي أقوى في الشباب منها في كبار السن. في الصورة الحمراء ، تكون الروابط أقوى لدى كبار السن منها لدى الشباب - ويمكنك أن ترى أنها مختلفة. في الأشخاص الأصغر سنًا ، تكون الروابط أقوى في القذالي الجداري والجبهي والخط الوسط.
شبكة اتصالات وظيفية لجهازين
في كبار السن ، يتحول النشاط الرئيسي إلى الأمام ،في المنطقة الجدارية الأمامية ، الفص الصدغي الثنائي. يمكن استخلاص هذا الاستنتاج من تحليل مخطط كهربية الدماغ المسجل في اللحظة التي تسبق بدء الحركة بعد الإشارة ، في الفترة الفاصلة عندما بدت الإشارة ، ولم يكن الشخص قد بدأ بعد في تحريك يده. يحتوي هذا المقطع على الكثير من المعلومات المهمة حول تخطيط الحركة والاستجابة للإشارة.
اهزم مرض الزهايمر
يمكننا أن نستنتج أنه يتناقص مع تقدم العمركفاءة هذه الآليات العصبية التي تعالج النشاط الحركي. أيضًا في المجموعة الضابطة ، بناءً على المناطق التي يتم تنشيطها في كبار السن والشباب ، تعمل الذاكرة الحركية بنشاط في الأخير.
الذاكرة الحركية هي كيف يتذكر الدماغحركات مختلفة. وبدلاً من أداء الحركة من جديد في كل مرة ، فإنه يستمد موردًا من الذاكرة الحركية ، وهذا يسمح له بالتفاعل بشكل أسرع. يتمتع الرياضيون بذاكرة حركية متطورة للغاية لأنهم يدربون سرعة رد الفعل والمهارات الحركية.
كبار السن ليس لديهم هذه الذاكرة الحركيةيعمل بشكل أسوأ، لذلك يجب القيام بكل حركة مرة أخرى. ونتيجة لذلك، تنخفض سرعة رد الفعل الحركي وشدة عدم التزامن، الذي يعمل كعلامة على النشاط الحركي.
نوعان من الشيخوخة
هناك رأي مفاده أن الأمراض للمسنينمرض الزهايمر والخرف أمر طبيعي. لسبب ما ، يُعتقد أنه مع تقدم العمر يتطورون إلى أنه لا يوجد شيء مرضي في هذا. لكن هذا ليس كذلك - يطلق عليهم اسم التنكس العصبي لسبب ما.
مع تقدم العمر الطبيعي ، يقل حجم اللون الأبيض ومسالة رمادية او غير واضحة. لكنه يتناقص بطريقة يمكن التحكم فيها وليس بشكل كبير كما هو الحال في مرض الزهايمر. هذا المرض له عواقب وخيمة على الدماغ: لا توجد عمليا مادة رمادية ، ويتناقص حجم المادة البيضاء. لسوء الحظ ، لا توجد حاليًا استراتيجيات لعلاج الأمراض التنكسية العصبية. والمهمة الملحة الآن هي تطوير طرق للكشف المبكر عن علامات هذه الأمراض.
قراءة المزيد:
تم اختراق إشارة Starlink لاستخدامها كبديل لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)
كشفت وكالة ناسا عن أصل كوكب هاوميا - أكثر الكواكب غموضًا في النظام الشمسي
فيزيائيون يكسرون حد الكم المعياري بـ "الرعب الكمومي"