پژوهش‌های پیشگام نشان می‌دهند که مداخلات متابولیکی می‌توانند از پیری شناختی جلوگیری کنند.
یک مطالعه مهم که در نشریه PNAS منتشر شده است، نشان می‌دهد که پیری مغز دارای یک مسیر خاص اما غیرخطی با نقاط انتقال حیاتی است. این تحقیق که توسط تیمی بین‌المللی از دانشمندان به سرپرستی دکتر لیلیان آر. موجیکا-پارودی از دانشگاه استونی بروک انجام شده است، اطلاعات جدیدی درباره زمان‌بندی مؤثرترین مداخلات برای جلوگیری از زوال شناختی ارائه می‌دهد.
مسیر غیرخطی پیری مغز و نقاط انتقال کلیدی
محققان با بررسی ارتباط عملکردی بین بخش‌های مختلف مغز در بیش از 19,300 نفر از چهار مجموعه داده بزرگ، دریافتند که زوال شبکه‌های مغزی از یک الگوی S-شکل پیروی می‌کند. برخلاف تصورات قبلی که این زوال را یا به شروع بالینی در سنین بالا یا به کاهش تدریجی نسبت می‌دادند، این مطالعه نشان داد که روند زوال دارای نقاط انتقال مشخصی است.
- نخستین نشانه‌های زوال از حدود 44 سالگی آغاز می‌شود.
- شتاب این فرآیند در 67 سالگی به اوج می‌رسد.
- این زوال تا 90 سالگی تثبیت می‌شود.
بر اساس تحقیقات قبلی این تیم که به سرپرستی ناتان اسمیت انجام شده بود، مشخص شده است که کاهش سیگنال‌های عصبی مغز ناشی از کمبود انرژی در نورون‌ها (هیپومتابولیسم) است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که دوره‌های خاصی وجود دارد که مداخلات در آن‌ها می‌توانند بیشترین تأثیر را داشته باشند.
میانسالی: دوره‌ای حیاتی برای مداخله
دکتر موجیکا-پارودی، مدیر آزمایشگاه تشخیص عصبی محاسباتی (LCNeuro) در دانشگاه استونی بروک، درباره این یافته‌ها می‌گوید:
“درک زمان و نحوه‌ی تسریع پیری مغز، به ما نقاط زمانی استراتژیکی برای مداخله می‌دهد.”
او توضیح می‌دهد که دوره میانسالی نقطه‌ای حیاتی است که در آن مغز با کاهش دسترسی به انرژی مواجه می‌شود اما هنوز آسیب‌های برگشت‌ناپذیر رخ نداده است. در این دوره، نورون‌ها تحت استرس متابولیکی قرار دارند و با کمبود سوخت مواجه‌اند، اما همچنان زنده و فعال هستند. بنابراین، تأمین یک منبع سوخت جایگزین در این مرحله می‌تواند به بازگرداندن عملکرد آن‌ها کمک کند. در مقابل، در سنین بالاتر، کمبود طولانی‌مدت انرژی می‌تواند واکنش‌های فیزیولوژیکی زنجیره‌ای را فعال کند که اثر مداخلات را کاهش می‌دهد.
مقاومت به انسولین در نورون‌ها: عامل کلیدی پیری مغز
این تحقیق نه‌تنها مسیر پیری مغز را ترسیم کرد، بلکه محرک اصلی آن را نیز شناسایی نمود: مقاومت به انسولین در نورون‌ها.
با مقایسه نشانگرهای متابولیکی، عروقی و التهابی، محققان دریافتند که تغییرات متابولیکی پیش از تغییرات عروقی و التهابی رخ می‌دهند. همچنین، تحلیل‌های بیان ژنی نشان دادند که دو پروتئین نقش کلیدی در این روند دارند:
- GLUT4 – ناقل گلوکز وابسته به انسولین
- APOE – پروتئین انتقال‌دهنده‌ی لیپید که به‌عنوان یک عامل خطر برای آلزایمر شناخته می‌شود
اما نکته امیدوارکننده این بود که مطالعه‌ی مذکور ناقل کتون نورونی MCT2 را به‌عنوان یک عامل محافظتی بالقوه شناسایی کرد. این ناقل به مغز اجازه می‌دهد که کتون‌ها (یک منبع انرژی جایگزین برای نورون‌ها که بدون نیاز به انسولین متابولیزه می‌شوند) را مصرف کند.
آزمایش تأثیر کتون‌ها بر مغز در مراحل مختلف پیری
پس از این کشف، محققان یک مطالعه‌ی مداخله‌ای انجام دادند که در آن تأثیر گلوکز و کتون‌ها بر 101 فرد در مراحل مختلف پیری مغز بررسی شد.
نتایج نشان داد که:
- در بزرگسالان جوان (20-39 سال): تأثیر کتون‌ها متوسط بود.
- در میانسالی (40-59 سال): بیشترین تأثیر مشاهده شد، زیرا مغز در این دوره تحت استرس متابولیکی حداکثری قرار دارد.
- در سالمندان (60-79 سال): تأثیر کتون‌ها کاهش یافت، زیرا زوال شبکه‌های مغزی در این مرحله به بالاترین شتاب رسیده و تغییرات عروقی بر عملکرد مغز غالب شده است.
تغییر پارادایم در پیشگیری از زوال شناختی
دکتر باتوند آنتال، نویسنده اول این مطالعه، می‌گوید:
“این یافته‌ها می‌توانند نحوه‌ی رویکرد ما به پیشگیری از پیری مغز و بیماری‌هایی مانند آلزایمر را متحول کنند.”
برخلاف روش‌های رایج که بر درمان علائم پس از بروز آن‌ها تمرکز دارند (که معمولاً خیلی دیر است)، این مطالعه نشان می‌دهد که مداخلات متابولیکی، ازجمله رژیم‌های غذایی کتوژنیک یا مکمل‌های غذایی، در دهه 40 زندگی می‌توانند بسیار مؤثر باشند.
همچنین، این یافته‌ها می‌توانند منجر به ایجاد دستورالعمل‌های جدید غربالگری و مداخلات پیشگیرانه در بهداشت عمومی شوند. به‌طور خاص، شناسایی زودهنگام افزایش مقاومت به انسولین در مغز (نه‌فقط در خون) و استفاده از مداخلات هدفمند می‌تواند پیری شناختی را برای میلیون‌ها نفر به تعویق بیندازد.
اهمیت این پژوهش در سطح جهانی
با توجه به اینکه جمعیت جهان با سرعت بالایی در حال پیر شدن است و موارد زوال عقل تا سال 2050 سه برابر خواهد شد، این یافته‌ها می‌توانند استراتژی‌های پیشگیری جدیدی را ارائه دهند که به حفظ سلامت شناختی در دوران سالمندی کمک کنند.
این تحقیق با حمایت مالی بنیاد W. M. Keck و بنیاد ملی علوم (NSF) در چارچوب ابتکار BRAIN انجام شده است.
محققان این پژوهش از دانشگاه استونی بروک با همکاری متخصصانی از بیمارستان عمومی ماساچوست، کلینیک مایو، دانشگاه آکسفورد و مرکز سرطان مموریال اسلون کترینگ این تحقیق را به سرانجام رسانده‌اند.
