Накопление кальция является причиной возрастной потери памяти

Исследования в Университете Лестера предлагают новые подсказки о том, как и почему когнитивные функции, такие как память и обучение, с возрастом нарушаются. Статья, опубликованная недавно в специализированном журнале по нейронауке, показывает, что решающим фактором является уровень кальция в определенных клетках мозга.

Когда мы становимся старше, наша память начинает ухудшаться, и становится все труднее изучать новые вещи. Было бы разумно предположить, что это вызвано постепенным отмиранием клеток мозга, но этого не происходит. Итак, что вызывает возрастные когнитивные нарушения?

Ответ заключается в синапсах, электрохимических связях между нейронами, которые используют молекулы нейротрансмиттеров для создания сети функций в центральной нервной системе. Профессор Ник Хартелл из факультета нейробиологии, психологии и поведения Университета Лестера рассмотрел вопрос о том, могут ли уровни кальция в гиппокампе, части мозга, необходимой для обучения и памяти, играть свою роль.

Большинство исследований в этой области было сосредоточено на постсинаптических клетках — клетках, которые получают нейротрансмиттеры — просто потому, что измерение уровня кальция в пресинаптических клетках очень сложно. Ник Хартелл и его коллеги решили эту проблему, разработав специальный штамм мышей, которые экспрессируют чувствительный к кальцию флуоресцентный белок в пресинаптических частях их гиппокампа.

В исследовании использовались лабиринты и тесты распознавания объектов для изучения когнитивных функций мышей в возрасте 6, 12, 18 и 24 месяцев, и была обнаружена четкая корреляция между когнитивными способностями и уровнями досинаптического кальция.

У более старых мышей, которые с тестами справляются хуже, гомеостатические процессы, которые должны удерживать внутриклеточный кальций в определенных пределах, начинают давать сбои, создавая накопление кальция в пресинаптических клетках в гиппокампе.

Как оказалось, экспериментальное повышение уровня внутриклеточного пресинаптического кальция в мозге молодых мышей изменило синаптические свойства так, что они вели себя так же, как у старых мышей.

Наиболее впечатляющим из всех результатов является то, что верно и обратное: снижение внутриклеточного кальция в мозге старых мышей омолаживает их синапсы, что, очевидно, имеет огромное потенциальное значение для возрастных проблем со здоровьем у людей.

Daniel Pereda et al. Changes in presynaptic calcium signalling accompany age‐related deficits in hippocampal LTP and cognitive impairment, Aging Cell (2019). DOI: 10.1111/acel.13008