Шта се дешава са мозгом за 30, 40 и 70 година
Наш рад се односи на врсте мождане активности, али фокус је на мени
У фокусу нашег истраживања била је старостразлике су активности у функционисању мозга код младих и старијих испитаника. Ова тема је важна због неуродегенеративних болести повезаних са старењем (Алцхајмерова болест и Паркинсонова болест, деменција). Не постоји лек као такав, али је веома важно рано идентификовати болест и започети рехабилитацију.
Мозак пролази кроз много тога како старимо.промене, као и цело тело. Они могу бити и структурни и функционални. Структурне су промене у функционисању органа. Пластичност мозга се такође мења — због тога учимо, не само стичемо знање, већ и моторичке вештине. Ово својство такође пати током времена и утиче на моторичке и когнитивне функције.
Како мозак код старијих компензује старење органа
Мозак је орган који се састоји од неколикоакције. Моторна кора садржи највредније информације о томе како обрађује покрете. Према томе, према сигналима електричне активности мозга, узетим управо из моторног кортекса, могуће је добити много резултата, идентификовати обрасце повезане са кретањем. Свака од ових области је одговорна за нешто другачије, а покрети се не обрађују само у моторном кортексу, већ укључују и друге области у зависности од старости.
"Мозак је орган који се састоји од неколико режњева"
Електрицитет се узима од неурона - тако да су једни другекомуницирати са пријатељем. Преноси се путем веза до других неурона и формира образац. Постоје и студије хемијских једињења која се јављају између неурона, такође се могу проучавати.
Структурне промене у мозгу односе се на запреминубеле и сиве материје. Сива је супстанца мозга, која се састоји од тела неурона. Ово је спољашња љуска мозга, бела материја је углавном унутра и прекривена је сивом материјом. У белој материји нема неурона, али постоје везе између неурона – синапсе.
О функционалној магнетној резонанциУ мозгу здравог старијег пацијента и оболелог од Алцхајмерове болести, можете видети степен губитка сиве материје са годинама - то је нормално. Али код Алцхајмерове болести има много црвених подручја. То се односи на губитак сиве материје за више од 4%, што је много више него код нормалног старења. Сива материја садржи неуроне, па мозак не може да функционише као некада. А код старијих пацијената, губици не прелазе 2% - ово је у границама нормале.
Бела материја садржи синапсеу њему нема неурона, али се и са годинама смањује у запремини. На снимцима 25-годишњака и 75-годишњег мушкарца беле области указују на губитак беле материје - чешће се губе услед старења. Ово је нормалан процес у коме се мозак преправља.
Скенирање мушкарца од 25 и 75 година
Када се говори о функционалним променама, они имајус обзиром на промене у мрежним структурама које се формирају у мозгу. Мрежна структура се може изградити и открити анализом електричне активности мозга, што и радимо. Главни маркер старења је пропадање или смањење броја веза, али истовремено долази до повећања веза између различитих мрежа. Дакле, мозак жели да надокнади губитак везе како би одржао своју функционалност. Ово се зове компензациона функција.
На мрежи функционалних веза младих и старихкод особе без тешких неуролошких болести разлика је одмах видљива. Код младих људи мрежу функционалних веза чине четири велика кластера. Истовремено, мреже се распадају са годинама, везе унутар сваке мреже постају слабије, што доводи до распада мреже на неколико подмрежа. Али, ипак, везе између мрежа су много јаче него код младих. Ово је управо илустрација компензационог механизма.
Функционалне промене у мозгу два пацијента
Како се испитује мозак
Имамо експерименталну лабораторију засновану накојима спроводимо експерименте на снимању електроенцефалографских сигнала код различитих група испитаника. Могу се писати за различите сврхе, али ја ћу говорити о моторичким функцијама.
Поклопац олакшава уметање електрода, којечитати сигнале из различитих области мозга. Црвени квадрати и кругови истичу оне канале који улазе у сензомоторни регион. Они носе најзначајније информације о томе како се мозак активира у тренутку кретања. Истовремено, моторна активност је веома лабав концепт, то није само извођење покрета, већ и њихово планирање.
Како се мери електрична активност мозга?
Обрасци ових врста активности су прилично слични, али их је потребно разликовати. Стога смо ангажовани на стварању доброг класификатора и интерфејса мозак-рачунар.
У експериментима пишемо унос у позадини, овакокоји се називају снимци стања мировања, током којих особа седи мирно склопљених руку. Очи су му отворене, слуша неку музику и молимо вас да не размишљате ни о чему посебно, како не би било шумова на снимцима електроенцефалограма.
Улазак у стање мировања
На снимку електроенцефалограма бројеви значе, ину ком делу мозга се налазе. Ц3 је лева хемисфера, Ц4 је десна хемисфера. Познато је дејство на контралатералност моторичке активности – ако померите леву руку, активира се десна хемисфера и обрнуто. Због тога је важно написати комплетан аранжман.
Снимање електроенцефалограма
На временској линији од 0 до 40 секунди, истакнута су три сигналафрагменти, где је особа правила покрете - стискајући и отпуштајући руку. Ништа се не види на сировим сигналима. Због тога је неопходно применити методе анализе сигнала, а једна од најкласичнијих метода је временско-фреквенцијска анализа.
Временско-фреквенцијска анализа
Светла слика је површина, она садржиинформације о енергијама сваког фреквентног опсега. Изнад је фрагмент ЕЕГ сигнала, црвена вертикална линија означава тренутак када је звучни сигнал прошао - након њега особа је направила покрет. Зелена трака на површини одговара алфа ритму. Измерили смо површину и израчунали да је зелена трака приближно у опсегу од 8 до 14 херца, што одговара алфа ритмовима.
Алфа ритам је основни ритам мозгакоји је одговоран за велики број задатака. У контексту моторичке активности, она такође носи веома велику количину информација о томе како се мозак носи са нашим покретима. На пример, познато је да када особа направи покрет, алфа ритам губи енергију, а то се назива десинхронизација алфа ритма.
Разлике у годинама
Слика на којој су представљене две криве је просечна енергија алфа ритма. Зелена линија су млади субјекти од 18 до 35 година, црвена трака су старији испитаници старости од приближно 55-70 година.
Са леве стране разлика није нарочито очигледна, алиако погледате десну руку, можете видети да алфа ритам после сигнала, који је на нули, пада у обе групе, енергија се смањује, долази до десинхронизације.
Временско-фреквенцијска анализа
Али код младих субјеката ова десинхронизацијатраје до краја покрета и алфа ритам се обнавља након што особа отвори руку. Код старијих субјеката, алфа ритам почиње да се враћа на нулу убрзо након што стисне руку.
Могуће је мерити, проценити старосне разлике ијош један начин. На пример, брзина моторичке реакције. Често се каже да стари људи имају смањену брзину реакције, кретања, реакције и координацију. Али како се то дешава?
Време реакције је колико су брзи неурони у вашој глави.почињу да се активирају након што особа направи покрет. Ово смо мерили за младе и за старије субјекте. Црвени квадрати означавају кретање, време реакције за старије субјекте. Плава боја - за младе субјекте. Показало се да је код старијих људи време реакције увек дуже него код младих и за леву и за десну руку. А код младих испитаника, време реакције на десној руци је много мање од времена реакције на левој руци. И то је логично, јер у нашем узорку постоје само дешњаци.
Такође посматрамо пластичност вештине:што се моторичка вештина више тренира, она се брже деградира са годинама. Вештина леве руке дешњака није посебно увежбана, па је деградација спора, а вештина десне руке га сустиже. То доводи до старосне амбидекстрије, равномерног развоја функција обе руке. Истина, код старијих људи, нажалост, то значи да су подједнако лоши у кретању и десном и левом.
На слици испод, плава слика је веза измеђуразличитим каналима, они су јачи код младих него код старијих. На црвеној слици везе које су јаче код старијих него код младих – и видите да су различите. Код млађих особа везе су јаче у потиљачно-паријеталној, фронталној и средњој линији.
Мрежа функционалних веза два органа
Код старијих се главна активност помера напред,у фронталној паријеталној зони, билатерални темпорални режањ. Овај закључак се може извести из анализе електроенцефалограма снимљеног у тренутку пре почетка кретања након сигнала, у интервалу када се сигнал огласио, а особа још није почела да помера руку. Овај сегмент садржи много важних информација о планирању кретања и одговору на сигнал.
Поразите Алцхајмерову болест
Можемо закључити да се са годинама смањујеефикасност ових неуронских механизама који обрађују моторичку активност. Такође у контролној групи, на основу тога које зоне се активирају код старијих и младих, моторна меморија активно ради код ових других.
Моторна меморија је начин на који мозак памтиразличити покрети. И уместо да сваки пут изводи покрет изнова, он извлачи ресурс из моторичке меморије и то му омогућава да брже реагује. Спортисти имају веома развијену моторичку меморију јер тренирају брзину реакције и моторичке способности.
Старији људи немају ово, моторно памћењеделује лошије, па се сваки покрет мора поновити. Због тога се смањује брзина моторичке реакције и тежина десинхронизације, која делује као маркер моторичке активности.
Две врсте старења
Постоји мишљење да су за старије особе болестиАлцхајмер и деменција су нормални. Из неког разлога се верује да се са годинама развијају да у томе нема ничег патолошког. Али то није тако - они се с разлогом називају неуродегенеративним.
Са нормалним старењем, запремина белог се смањује исива маса. Али се смањује на начин који се може управљати, а не тако драматично као код Алцхајмерове болести. Ова болест има разорне последице по мозак: сиве материје практично нема, а запремина беле материје се смањује. Нажалост, тренутно не постоје стратегије за лечење неуродегенеративних болести. Сада је хитан задатак развој метода за рано откривање знакова ових болести.
Опширније:
Старлинк сигнал је хакован да се користи као алтернатива ГПС-у
НАСА је открила порекло Хаумее - најмистериозније планете у Сунчевом систему
Физичари пробијају стандардну квантну границу са 'квантним ужасом'