Altern beeinflusst den zirkadianen Rhythmus des Gehirns
Neue Forschungsergebnisse, bei denen Tausende von Genen aus fast 150 menschlichen Gehirnen untersucht wurden, zeigen den zirkadianen Rhythmus von Genaktivitätsänderungen mit zunehmendem Alter.
Die Ergebnisse von Forschern der medizinischen Fakultät der Universität von Pittsburgh legen nahe, dass eine biologische Uhr im älteren Gehirn zu ticken beginnt.
Ein zirkadianer 24-Stunden-Rhythmus steuert nahezu alle Gehirn- und Körperprozesse wie Schlaf- / Wachzyklus, Stoffwechsel, Wachsamkeit und Kognition, erklärte der leitende Forscher Colleen McClung, Ph.D., Associate Professor für Psychiatrie an der Pitt School of Medicine.
"Studien haben berichtet, dass ältere Erwachsene dazu neigen, komplexe kognitive Aufgaben am Morgen besser auszuführen und im Laufe des Tages schlechter zu werden", sagte McClung. "Wir wissen auch, dass sich der Tagesrhythmus mit zunehmendem Alter ändert, was zu einem früheren Erwachen am Morgen, weniger Schlafstunden und weniger robusten Rhythmen der Körpertemperatur führt."
Darüber hinaus hatte der leitende Co-Forscher Etienne Sibille, Ph.D., ehemals Professor für Psychiatrie an der Pitt School of Medicine und jetzt der Campbell Family Chair in, das Vorhandensein von Genveränderungen oder „molekularer Alterung“ im Gehirn nachgewiesen Klinische Neurowissenschaften am Zentrum für Sucht und psychische Gesundheit der Universität von Toronto.
Für die neue Studie beschlossen die Forscher beider Schulen, die Auswirkungen des normalen Alterns auf die molekularen Rhythmen im präfrontalen Kortex zu untersuchen, einem Bereich des Gehirns, der an Lernen, Gedächtnis und anderen Aspekten der kognitiven Leistung beteiligt ist.
Die Forscher untersuchten Gehirnproben von 146 Personen ohne psychische Gesundheit oder neurologische Probleme in der Vorgeschichte, deren Familien ihre sterblichen Überreste für medizinische Forschung gespendet hatten und für die der Zeitpunkt des Todes bekannt war.
Sie kategorisierten das Gehirn in Abhängigkeit davon, ob sie von einer Person stammten, die jünger als 40 oder älter als 60 Jahre war, und analysierten mithilfe einer neu entwickelten statistischen Technik zwei Gewebeproben aus dem präfrontalen Kortex auf rhythmische Aktivität oder Expression von Tausenden von Genen.
Mit den Informationen, die sie über den Zeitpunkt des Todes hatten, identifizierten sie 235 Kerngene, aus denen die molekulare Uhr in diesem Teil des Gehirns besteht.
"Wie wir erwartet hatten, hatten jüngere Menschen diesen täglichen Rhythmus in allen klassischen" Uhr "-Genen", sagte McClung. "Bei vielen dieser Gene kam es jedoch bei älteren Menschen zu einem Rhythmusverlust, was einige der Veränderungen erklären könnte, die im späteren Leben im Schlaf, in der Wahrnehmung und in der Stimmung auftreten."
Zu ihrer Überraschung fanden die Forscher auch eine Reihe von Genen, die bei älteren Menschen an Rhythmizität gewannen.
Diese Informationen könnten letztendlich bei der Entwicklung von Behandlungen für kognitive und Schlafprobleme, die mit dem Altern auftreten können, sowie für eine mögliche Behandlung des „Sonnenuntergangs“ nützlich sein, einer Erkrankung, bei der ältere Menschen mit Demenz abends aufgeregt, verwirrt und ängstlich werden , sagten die Forscher.
"Da Depressionen mit einer beschleunigten molekularen Alterung und mit Störungen der täglichen Routine verbunden sind, können diese Ergebnisse auch Aufschluss über molekulare Veränderungen geben, die bei Erwachsenen mit Depressionen auftreten", sagte Sibille.
Als nächstes planen die Forscher, die Funktion der zirkadianen Rhythmusgene des Gehirns in Labor- und Tiermodellen zu untersuchen und festzustellen, ob sie bei Menschen mit psychiatrischen oder neurologischen Erkrankungen verändert sind.
Die Studie wurde in der veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Quelle: Medizinische Fakultät der Universität von Pittsburgh
