30년, 40년, 70년 후 뇌에 무슨 일이?
우리의 연구는 뇌 활동의 유형을 다루지만, 나의 초점은
우리 연구의 초점은 나이였습니다.차이점은 젊은이와 노인 대상의 뇌 기능 활동입니다. 이 주제는 노화와 관련된 퇴행성 신경질환(알츠하이머병과 파킨슨병, 치매) 때문에 중요하다. 이만한 치료법은 없지만 조기에 질병을 발견하고 재활을 시작하는 것이 매우 중요합니다.
뇌는 나이가 들면서 몸 전체뿐만 아니라 많은 변화를 겪습니다.구조적 변화는 구조적 또는 기능적일 수 있습니다.구조적 변화는 장기의 기능 변화입니다.뇌 의 가소성도 변화합니다 – 이것 때문에 우리는 지식을 습득할 뿐만 아니라 운동 기술도 습득합니다.이 속성은 또한 시간이 지남에 따라 영향을 받으며 운동 및 인지 기능 모두에 영향을 미칩니다.
노인의 뇌가 장기 노화를 보상하는 방법
뇌는 여러 개의 기관으로주식. 운동 피질은 움직임을 처리하는 방법에 대한 가장 중요한 정보를 포함합니다. 따라서 운동 피질에서 정확하게 가져온 뇌의 전기적 활동 신호에 따라 움직임과 관련된 패턴을 식별하는 많은 결과를 얻을 수 있습니다. 이 영역들 각각은 다른 것을 담당하며 운동은 운동 피질에서 처리될 뿐만 아니라 연령에 따라 다른 영역을 포함합니다.
"뇌는 여러 개의 엽으로 구성된 기관입니다."
전기는 뉴런에서 가져옵니다. 그래서 그들은 서로친구와 의사 소통합니다. 다른 뉴런과의 연결을 통해 전달되어 패턴을 형성합니다. 뉴런 사이에서 발생하는 화합물에 대한 연구도 있으며, 연구할 수도 있습니다.
뇌의 구조적 변화는 부피와 관련이 있습니다.백색과 회색 물질. 회색은 뉴런의 몸체로 구성된 뇌의 물질입니다. 이것은 뇌의 외피이며 백색질은 대부분 내부에 있으며 회백질로 덮여 있습니다. 백질에는 뉴런이 없지만 뉴런 - 시냅스 사이에는 연결이 있습니다.
기능적 자기공명영상에 대하여건강한 노인 환자와 알츠하이머 환자의 뇌에서 나이에 따른 회백질 손실 정도를 볼 수 있습니다. 이는 정상입니다. 하지만 알츠하이머병에는 붉은 부분이 많다. 이것은 회백질이 4% 이상 손실되는 것을 의미하며, 이는 정상적인 노화보다 훨씬 더 많습니다. 회백질에는 뉴런이 포함되어 있어 뇌가 예전처럼 기능할 수 없습니다. 그리고 노인 환자의 경우 손실이 2%를 초과하지 않습니다. 이는 정상 범위 내에 있습니다.
백색질에는 시냅스가 포함되어 있습니다.그 안에는 뉴런이 없지만 나이가 들면서 부피도 감소합니다. 25세와 75세 남성의 스캔에서 흰색 영역은 백질의 손실을 나타냅니다. 더 자주 노화로 인해 손실됩니다. 이것은 뇌가 스스로 재배선하는 정상적인 과정입니다.
25세와 75세 남성의 스캔
기능적 변화에 대해 이야기할 때,뇌에서 형성되는 네트워크 구조의 변화에 비추어 볼 때. 우리가 하고 있는 뇌의 전기적 활동을 분석하여 네트워크 구조를 만들고 감지할 수 있습니다. 노화의 주요 지표는 연결 수의 감소 또는 감소이지만 동시에 다른 네트워크 간의 연결이 증가합니다. 따라서 뇌는 기능을 유지하기 위해 연결 손실을 보상하려고 합니다. 이를 보상 기능이라고 합니다.
젊은이와 노인 사이의 기능적 연결 네트워크에서심각한 신경계 질환이 없는 사람의 경우 그 차이가 즉시 나타납니다. 젊은이의 경우 기능적 연결 네트워크는 4개의 큰 클러스터로 구성됩니다. 동시에 네트워크는 나이가 들면서 끊어지고 각 네트워크 내의 연결이 약해져서 네트워크가 여러 서브넷으로 나뉩니다. 그러나 그럼에도 불구하고 네트워크 간의 연결은 젊은 사람들의 연결보다 훨씬 강력합니다. 이것이 바로 보상 메커니즘의 예시입니다.
두 환자의 뇌 기능 변화
뇌를 검사하는 방법
우리는 기반으로 실험 실험실이 있습니다우리는 다양한 피험자 그룹에서 뇌파 신호를 기록하는 실험을 수행합니다. 다른 목적으로 작성할 수 있지만 모터 기능에 대해 이야기하겠습니다.
캡은 전극의 삽입을 용이하게 합니다.뇌의 다른 영역에서 신호를 읽습니다. 빨간색 사각형과 원은 감각 운동 영역으로 들어가는 채널을 강조 표시합니다. 그것들은 움직일 때 뇌가 어떻게 활성화되는지에 대한 가장 중요한 정보를 담고 있습니다. 동시에 운동 활동은 매우 느슨한 개념이며 운동의 실행뿐만 아니라 계획입니다.
뇌의 전기적 활동은 어떻게 측정됩니까?
이러한 유형의 활동 패턴은 매우 유사하지만 구별할 수 있어야 합니다. 따라서 우리는 좋은 분류기 및 뇌-컴퓨터 인터페이스를 만드는 데 종사하고 있습니다.
실험에서 배경 항목을 작성하는 방법은 다음과 같습니다.사람이 손을 조용히 접고 앉아있는 동안 휴식 상태 녹음이라고합니다. 그는 눈을 뜨고 음악을 듣고 있으며 뇌파 기록에 소음이 없도록 특별히 생각하지 말 것을 요청합니다.
휴식 상태 진입
뇌파 기록에서 숫자는 다음을 의미합니다.그들이 뇌의 어느 부분에 있는지. C3은 좌반구, C4는 우반구입니다. 운동 활동의 반대측성에 대한 잘 알려진 효과가 있습니다. 왼손을 움직이면 오른쪽 반구가 활성화되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 따라서 완전한 배열을 작성하는 것이 중요합니다.
뇌파 기록
0초에서 40초까지 타임라인에서 3개의 신호가 강조 표시됩니다.사람이 움직인 파편 - 손을 쥐고 풀었습니다. 원시 신호에는 아무것도 표시되지 않습니다. 따라서 신호분석기법의 적용이 필요하며 가장 고전적인 방법 중 하나가 시간-주파수 분석이다.
시간-주파수 분석
밝은 그림은 표면입니다.각 주파수 범위의 에너지에 대한 정보. 위는 EEG 신호의 일부입니다. 빨간색 수직선은 소리 신호가 전달된 순간을 표시합니다. 표면의 녹색 줄무늬는 알파 리듬에 해당합니다. 우리는 표면을 측정하고 녹색 막대가 대략 알파 리듬에 해당하는 8~14헤르츠 범위에 있다고 계산했습니다.
알파리듬은 뇌의 기본리듬많은 작업을 담당합니다. 운동 활동의 맥락에서, 그것은 또한 뇌가 우리의 움직임에 대처하는 방법에 대한 매우 많은 양의 정보를 전달합니다. 예를 들어, 사람이 움직일 때 알파 리듬이 에너지를 잃는 것으로 알려져 있으며, 이를 알파 리듬의 비동기화라고 합니다.
연령 차이
두 개의 곡선이 표시된 그림은 알파 리듬의 평균 에너지입니다. 녹색 선은 18세에서 35세 사이의 젊은 피험자이고, 빨간색 줄무늬는 대략 55-70세의 노인 피험자입니다.
왼쪽은 차이가 특별히 눈에 띄지 않지만,오른손을 보면 0에 있는 신호 이후의 알파 리듬이 두 그룹으로 떨어지고 에너지가 감소하고 비동기화가 발생하는 것을 볼 수 있습니다.
시간-주파수 분석
그러나 어린 과목에서는 이러한 비동기화동작이 끝날 때까지 지속되며 사람이 손을 펼친 후 알파 리듬이 복원됩니다. 나이가 많은 피험자들의 경우, 손을 움켜쥔 직후 알파 리듬이 0으로 돌아가기 시작합니다.
연령 차이를 측정하고 평가할 수 있으며,또 다른 방법. 예를 들어, 모터 반응의 속도. 노인은 반응, 움직임, 반응 및 조정 속도가 감소한다고 흔히 말합니다. 하지만 어떻게 됩니까?
반응 시간은 머리에 있는 뉴런의 속도입니다.사람이 움직인 후에 활성화되기 시작합니다. 우리는 젊은이들과 나이든 피험자들을 위해 이것을 측정했습니다. 빨간색 사각형은 움직임, 노인 대상의 반응 시간을 나타냅니다. 파란색 - 어린 과목용. 노인의 경우 왼손과 오른손의 반응 시간이 젊은 사람보다 항상 더 길다는 것이 밝혀졌습니다. 그리고 어린 피험자의 경우 오른손의 반응 시간이 왼손의 반응 시간보다 훨씬 낮습니다. 그리고 이것은 논리적입니다. 우리 샘플에는 오른손잡이만 있기 때문입니다.
우리는 또한 기술의 가소성을 관찰합니다.운동 능력이 더 많이 훈련될수록 나이가 들면서 더 빨리 저하됩니다. 오른손잡이의 왼손 스킬은 특별히 단련된 것이 아니라서 저하가 느리고 오른손 스킬이 그를 따라잡고 있다. 이것은 나이의 양손잡이, 양손 기능의 평등한 발달로 이어집니다. 사실, 불행히도 노인의 경우, 이것은 그들이 오른쪽과 왼쪽 모두로 움직임을 만드는 데 똑같이 나쁘다는 것을 의미합니다.
아래 사진에서 파란색 사진은다른 채널에서 그들은 노인보다 젊은 사람들에게 더 강합니다. 빨간색 그림에서 젊은 사람들보다 나이든 사람들에게서 더 강한 연결이 있다는 것을 알 수 있습니다. 젊은 사람들의 경우 후두-두정, 전두 및 정중선에서 연결이 더 강합니다.
두 기관의 기능적 연결 네트워크
노인에서는 주요 활동이 앞으로 이동하고,정면 정수리 영역, 양측 측두엽. 이 결론은 신호 후 움직임이 시작되기 직전, 신호가 울리고 사람이 아직 손을 움직이기 시작하지 않은 간격에서 기록된 뇌파 분석에서 도출할 수 있습니다. 이 세그먼트에는 신호에 대한 움직임 계획 및 응답에 대한 중요한 정보가 많이 포함되어 있습니다.
알츠하이머를 이겨라
나이가 들수록 감소한다는 결론을 내릴 수 있습니다.운동 활동을 처리하는 이러한 신경 메커니즘의 효율성. 또한 통제 그룹에서는 노인과 젊은이에서 활성화되는 영역을 기반으로 후자에서 운동 기억이 활발하게 작동합니다.
운동기억은 뇌가 기억하는 방식이다다른 움직임. 그리고 매번 새로운 동작을 수행하는 대신 운동 기억에서 리소스를 가져와 더 빠르게 반응할 수 있습니다. 운동 선수는 반응 속도와 운동 기술을 훈련하기 때문에 운동 기억이 매우 발달합니다.
나이 많은 사람은 이게 없어요, 운동 기억력더 나쁘게 작동하므로 각 동작을 다시 수행해야 합니다. 이로 인해 운동 반응 속도와 운동 활동의 지표 역할을 하는 비동기화의 심각도가 감소합니다.
두 가지 유형의 노화
노인에게 질병이 있다는 의견이 있습니다.알츠하이머와 치매는 정상입니다. 웬일인지, 나이가 들면 이것에 병적인 것이 없다는 것이 발전한다고 믿어집니다. 그러나 이것은 그렇지 않습니다. 그들은 이유 때문에 신경 퇴행성이라고합니다.
정상적인 노화로 인해 흰색의 양이 감소하고회백질. 그러나 알츠하이머병만큼 극적으로 감소하지 않고 관리 가능한 방식으로 감소합니다. 이 질병은 뇌에 치명적인 결과를 가져옵니다. 실제로 회백질이 없고 백질의 양이 감소합니다. 불행히도 현재 신경퇴행성 질환을 치료하기 위한 전략은 없습니다. 현재 시급한 과제는 이러한 질병의 징후를 조기에 발견하는 방법의 개발입니다.
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