Verlorene Gehirnverbindungen können hinter dem Gedächtnisverlust des Alterns stehen
Forscher glauben, dass ein Mangel an Kohäsion zwischen Gehirnregionen ein Hauptgrund für den altersbedingten Gedächtnisverlust ist.
In der Jugend ist das Gehirn durch Gehirnregionen gekennzeichnet, die aus großen synchronen Gruppen bestehen, die nahezu das gesamte Gehirn in koordinierter Aktivität verbinden.
In einer neuen Studie entdeckten die Forscher, dass diese Gruppen von Gehirnregionen, die ihre Aktivität während Gedächtnisaufgaben synchronisieren, mit zunehmendem Alter kleiner und zahlreicher werden. Interessanterweise ist die Anzahl der Verbindungen für jede Person unterschiedlich, obwohl die Verringerung der synchronisierten Aktivität konsistent ist.
Die Studie wurde in veröffentlicht PLOS Computational Biology.
Typischerweise beruht die Forschung zur Gehirnaktivität auf durchschnittlichen Gehirnmessungen über ganze Gruppen von Menschen. In der neuen Studie beschreiben Dr. Elizabeth Davison von der Princeton University, New Jersey, und Kollegen eine neuartige Methode zur Charakterisierung und zum Vergleich der Gehirndynamik einzelner Menschen.
Die Forscher verwendeten die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), um die Gehirnaktivität gesunder Menschen während Gedächtnisaufgaben, Aufmerksamkeitsaufgaben und in Ruhe aufzuzeichnen.
Für jede Person wurden die fMRI-Daten als Netzwerk aus Gehirnregionen und den Verbindungen zwischen ihnen neu gefasst. Die Wissenschaftler verwenden dieses Netzwerk dann, um zu messen, wie eng sich verschiedene Gruppen von Verbindungen im Laufe der Zeit miteinander verändert haben.
Sie fanden heraus, dass unabhängig davon, ob eine Person das Gedächtnis verwendet, die Aufmerksamkeit lenkt oder sich ausruht, die Anzahl der synchronen Gruppen von Verbindungen innerhalb eines Gehirns für diese Person konsistent ist. Zwischen den Menschen variieren diese Zahlen jedoch dramatisch.
Während des Gedächtnisses sind Unterschiede zwischen Menschen eng mit dem Alter verbunden. Jüngere Teilnehmer haben nur wenige große synchrone Gruppen, die in koordinierter Aktivität fast das gesamte Gehirn verbinden, während ältere Teilnehmer zunehmend mehr und kleinere Gruppen von Verbindungen aufweisen.
Forscher glauben, dass dies auf einen Verlust der kohäsiven Gehirnaktivität hinweist, selbst wenn keine Gedächtnisstörung vorliegt.
"Diese Methode erfasst elegant wichtige Unterschiede zwischen einzelnen Gehirnen, die oft komplex und schwer zu beschreiben sind", sagte Davison.
"Die daraus resultierenden Tools sind vielversprechend, um zu verstehen, wie unterschiedliche Gehirnmerkmale mit Verhalten, Gesundheit und Krankheit zusammenhängen."
Zukünftige Arbeiten werden untersuchen, wie einzelne Gehirnsignaturen verwendet werden können, um zwischen gesund alternden Gehirnen und Gehirnen mit altersbedingten Beeinträchtigungen zu unterscheiden.
Quelle: PLOS / EurekAlert
