Нижегородские ученые разрабатывают технологии для когнитивного долголетия

Сегодня лишь 2 – 6% людей старше 80 лет могут похвастаться памятью, вниманием и скоростью мышления, сравнимыми с показателями 50-летних. Таких людей ученые называют суперстарцами. Теперь перед исследователями стоит амбициозная задача — увеличить их долю как минимум до 20%. Что помогает мозгу сохранять молодость, почему когнитивное старение начинается гораздо раньше, чем принято думать, и какие привычки способны продлить ясность ума, рассказали ученые ИББМ ННГУ им. Лобачевского.

Формула когнитивного долголетия

За последнее столетие человечество научилось жить до 100 лет, а некоторые даже перешагнули эту черту. Однако увеличение продолжительности жизни поставило перед наукой новую задачу: важно не только добавить годы к жизни, но и сохранить память, внимание, способность принимать решения и критически мыслить.

Именно поэтому сегодня все чаще говорят о когнитивном долголетии — способности человека сохранять умственные функции на протяжении всей жизни.

По словам доктора биологических наук, директора Института биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского Марии Ведуновой, первые возрастные изменения в работе мозга появляются после 35 лет. Постепенно снижается скорость реакции, ухудшается память, становится сложнее концентрироваться и адаптироваться к новым условиям. Эти процессы могут ускоряться под воздействием хронического стресса, недостатка сна, малоподвижного образа жизни, социальной изоляции и даже чрезмерного использования цифровых устройств.

Особую опасность представляют нейродегенеративные заболевания, в том числе болезнь Альцгеймера. Поэтому одна из главных задач современной науки — научиться поддерживать мозг таким образом, чтобы нейроны дольше сохраняли свою функциональность.

«Когда мы работаем с головным мозгом и хотим, чтобы люди жили долго и счастливо, у нас две задачи: снизить нагрузку на нейроны и увеличить их функциональность. Идеал — чтобы нейронов погибало меньше, а работали они лучше», — объясняет Мария Ведунова.

Почему мозг стареет

Ученые отмечают, что старение мозга связано не только с возрастом. Огромную роль играют образ жизни и состояние нервной системы.

Одним из самых серьезных факторов риска считается хроническое недосыпание. Во время сна мозг буквально очищается от накопившихся за день продуктов обмена и перестраивает нейронные связи.

«Когда мы бодрствуем, мозг выполняет огромную работу. К концу дня там возникает своеобразный хаос. Во время сна клетки-помощники приводят эту систему в порядок. Поэтому бессонница крайне негативно влияет на работу мозга», — отмечает заведующая кафедрой молекулярной биологии и иммунологии ИББМ ННГУ Елена Митрошина.

Не менее важным фактором является эмоциональное состояние. Доказано, что многие формы деменции сопровождаются депрессивными расстройствами. При этом это работает и в обратную сторону: длительный стресс и депрессия способны ускорять развитие когнитивных нарушений.

Команда ученых ННГУ в рамках гранта РНФ изучает роль серотониновой системы — одного из важнейших механизмов, влияющих одновременно на настроение, сон и работу памяти. В лаборатории исследователи создают нейронные сети из эмбриональных клеток мышей и моделируют развитие болезни Альцгеймера. Эксперименты показали, что активация определенного типа серотониновых рецепторов помогает нейронам лучше выживать в условиях стресса и нейродегенерации.

Пока это фундаментальные исследования, однако в перспективе они могут стать основой для новых методов профилактики и терапии возрастных заболеваний мозга.

Чтобы оценить текущее состояние мозга, ученые ННГУ разработали цифровую платформу, которая позволяет оценить когнитивный возраст человека. Система включает тесты на память, внимание, скорость реакции, пространственное мышление и способность решать когнитивные конфликты. Полученные результаты анализируют и сравнивают их с возрастными нормами.

Там же можно получить рекомендации по режиму сна, питанию, физической активности и цифровой гигиене.

Платформа еще дорабатывается. Следующим этапом станет персонализированный режим тренировок, когда система будет автоматически определять наиболее уязвимые когнитивные функции конкретного человека и подбирать упражнения именно для них.

Работа проходит в рамках «Десятилетия науки и технологий в России».

Свет против старения

Еще одно направление исследований связано с методами стимуляции мозга. В ННГУ разрабатывают устройства, воздействующие на мозговую активность при помощи световых сигналов определенной частоты. Сейчас проходят испытания технологий альфа- и гамма-стимуляции.

Работа основана на том, что мозг постоянно генерирует электрические ритмы. Если эти ритмы нарушаются, ухудшается работа нервной системы, снижается способность мозга адаптироваться к нагрузкам и возрастает риск возрастных изменений.

Как пояснили ученые, альфа-ритмы связаны с расслабленным бодрствованием, снижением тревожности и качественным сном. Гамма-ритмы, наоборот, активизируются во время сложной умственной деятельности и концентрации внимания. Воздействие световыми сигналами определенной частоты позволяет усиливать естественные ритмы мозга.

«Это не гипотеза. Сегодня уже доказано, что такая стимуляция помогает поддерживать функциональность мозга и нормализовать процессы, связанные с его работой», — подчеркивает Мария Ведунова.

Для людей в возрасте 35 – 60 лет исследователи предлагают технологии альфа-стимуляции, направленные на снижение стресса и улучшение сна. Для старшей возрастной группы разрабатываются решения на основе гамма-стимуляции, которые должны помогать поддерживать когнитивные функции в долгосрочной перспективе.

Сейчас устройства существуют в виде прототипов и проходят тестирование.

Несмотря на развитие высоких технологий, ученые подчеркивают: главные инструменты сохранения ясного ума довольно просты. Качественный сон, регулярная физическая активность, тренировка памяти и внимания, общение, контроль уровня стресса и ограничение бесконечного потребления цифрового контента — все это — основа когнитивного здоровья.

Однако современные исследования надеятся, что в будущем этот список дополнят новые научные разработки — от цифровых тренажеров до устройств, способных поддерживать работу мозга с помощью световых и электрических стимулов.

Ранее на сайте pravda-nn.ru рассказали, что происходит с мозгом во время стресса и почему ему иногда полезно нервничать.