Ook de hersenen verouderen, maar waarom?

Ook de hersenen verouderen, net als elk ander orgaan of systeem in je lichaam. Er zijn echter mensen op wie het verstrijken van de tijd meer invloed lijkt te hebben dan op anderen. En dan hebben we het niet alleen over fysieke veranderingen. Bij sommige mensen veranderen met hun leeftijd ook hun vaardigheden. Maar waarom gebeurt dit eigenlijk? Een vraag die nog belangrijker is, wat kun je eraan doen? Zijn sommige mensen helaas gewoon iets gevoeliger voor de gevolgen van veroudering? Zijn er hulpmiddelen om de veroudering van de hersenen te vertragen?

Het mysterieuze antwoord op de vraag waarom de hersenen verouderen, kan gevonden worden in bepaalde genen. Een groep onderzoekers van het Babraham Institute in Cambridge (VK) en de Sapienza Universiteit van Rome (Italië) vonden de antwoorden begraven in de genetische innerlijke werking van de hersenen. Deze genen beïnvloeden het complexe mechanisme van leeftijdsgebonden cognitieve achteruitgang.

We weten al veel over wat er gebeurt naarmate de hersenen verouderen. We weten bijvoorbeeld dat de neuronen verslechteren en afsterven, om weer te worden vervangen door nieuwe. Een soort stamcellen, de neurale stamcellen (NSC) om specifiek te zijn, faciliteren dit proces. Dit zijn cellen van het zenuwstelsel. Ze kunnen regenereren en oudercellen maken.

In de loop van de tijd worden deze cellen echter minder functioneel. Dit betekent dat de hersenen zelf ook steeds minder goed gaan functioneren. Maar wat maakt deze cellen ouder? Welke moleculaire veranderingen zijn er precies verantwoordelijk voor hun achteruitgang? Dit zijn vragen die onderzoekers gelukkig in staat waren te beantwoorden.

Wat gebeurt er naarmate de hersenen verouderen?

Voordat we kijken naar waarom de hersenen verouderen, gaan we het hebben over waar de hersenen uit bestaan. De veroudering van de hersenen is tot op zekere hoogte onvermijdelijk. Het is echter niet uniform. Het is zelfs zo dat het eigenlijk alle hersenen op een andere manier beïnvloedt. Ervoor zorgen dat de hersenen niet ouder worden, of in ieder geval dit proces vertragen, zou de beste optie zijn om de eeuwige jeugd te bereiken.

Het menselijk brein bevat ongeveer 100.000 miljoen neuronen. Deze zijn aan elkaar verbonden door biljoenen synapsen. In de loop van je leven veranderen je hersenen meer dan elk ander deel van het lichaam. Vanaf het moment dat de hersenen zich beginnen te ontwikkelen tijdens de derde week van de zwangerschap tot op hoge leeftijd, veranderen ook de complexe structuur en functies ervan.

Tijdens de eerste levensjaren creëert het brein van een kind meer dan een miljoen nieuwe neurale verbindingen per seconde. De hersengrootte verviervoudigt tijdens de voorschoolse jaren. Wanneer een kind ongeveer zes jaar oud is, bereiken de hersenen ongeveer 90% van hun volledige volwassen grootte.

De frontale kwabben, de hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor zaken als planning, operationeel geheugen en impulscontrole, behoren tot de hersengebieden die als laatste rijpen. In feite is het mogelijk dat ze zich pas op 35-jarige leeftijd volledig ontwikkelen.

Zodra ze dat punt echter bereiken, begin je ouder te worden. Naarmate je ouder wordt, beginnen je lichamelijke systemen geleidelijk te verslechteren. En ook de hersenen zijn hierin geen uitzondering. Als zodanig zorgt normale veroudering voor bepaalde veranderingen in het geheugen.

Effecten van veroudering op de hersenen

Normale veroudering heeft over het algemeen deze effecten op het geheugen:

• Moeite met het leren van nieuwe dingen: het kan langer duren om nieuwe informatie te onthouden.
• Multitasking kan moeilijk worden: langzame verwerking kan het moeilijk maken om parallelle taken te verwerken en te plannen.
• Het onthouden van namen en nummers wordt moeilijker: het strategische geheugen dat helpt bij het onthouden van namen en nummers begint al vanaf je twintigste te verslechteren.
• Het wordt moeilijker om afspraken te onthouden.

Sommige studies geven aan dat een derde van de ouderen moeite heeft met het declaratieve geheugen (ze kunnen zich herinneringen aan feiten of gebeurtenissen niet herinneren). Andere studies wijzen uit dat een vijfde van de 70-plussers en 20-jarigen weleens cognitieve tests doet.

De algemene veranderingen die zich voordoen in hersenen die ouder worden, zijn:

• Hersenmassa. De frontale kwab en de hippocampus. Deze delen van de hersenen zijn betrokken bij een hogere hersenfunctie en het codificeren van nieuwe herinneringen. Deze veranderingen beginnen rond een leeftijd van 60 of 70 jaar oud.
• Corticale dichtheid. Het externe oppervlak van de groef wordt dunner door de vermindering van synaptische verbindingen. Minder verbindingen kunnen een langzamere cognitieve verwerking betekenen.
• Witte stof. Witte stof bestaat uit gemyeliniseerde zenuwvezels die zich samenbundelen en zenuwsignalen uitzenden tussen de hersencellen. Wetenschappers geloven dat myeline met de leeftijd vermindert. Als gevolg hiervan vertraagt ​​het het verwerkingsvermogen en beïnvloedt het de cognitieve functie.
• Neurotransmitter systemen. Onderzoekers suggereren dat de hersenen naarmate we ouder worden minder chemische boodschappers produceren. Deze vermindering van dopamine, acetylcholine, serotonine en norepinefrine kan mogelijk een rol spelen bij geheugenverlies. Het kan ook bijdragen aan een verhoogd risico op depressie.

De rol van genen in het verouderingsproces van de hersenen

Nu hebben we enig idee van wat er gebeurt naarmate de hersenen verouderen. Laten we daarom even terugkomen op de studie die we aan het begin van dit artikel noemden, om te zien welke rol genen nu precies spelen in het proces. Volgens onderzoekers zou het DBX2-gen de hersenveroudering kunnen verklaren.

Wetenschappers vergeleken de genetische veranderingen in stamcellen/progenitorcellen (NSC is de afkorting voor neurale stamcellen) van ratten die achttien maanden oud waren met die van ratten die drie maanden oud waren. Ze wisten meer dan 250 genen te identificeerden die het gedrag van de ratten in de loop der tijd veranderden. Dit betekent dat deze genen waarschijnlijk verantwoordelijk zijn voor het slechter functioneren van de aangegeven cellen.

Toen ze eenmaal deze 250 genen hadden geïdentificeerd, merkten de wetenschappers op dat een toename van het gen DBX2 de oude NSC’s leek te veranderen. Ze voerden in vivo en in vitro testen uit. Deze testen toonden aan dat een toename van dit gen bij jonge NSC’s ervoor zorgde dat ze zich gedroegen als oude stamcellen. De toename in DBX2-activiteit verhinderde dat de NSC’s groeiden of zich konden prolifereerden zoals de jonge cellen.

Daarnaast keken ze naar de oudste NSC’s. Daar identificeerden ze veranderingen in de epigenetische markeringen die zouden kunnen verklaren waarom stamcellen na verloop van tijd verslechteren. Als we ons DNA als een alfabet beschouwen, zijn de epigenetische markeringen net accenten en leestekens. Ze vertellen de cellen of en hoe ze de genen moeten lezen. Tijdens deze studie ontdekten wetenschappers hoe deze markereringen zichzelf op verschillende manieren op het genoom plaatsten om de NSC’s ‘te vertellen’ langzamer te groeien.

Tot slot…

Deze studie toonde aan dat deze veranderingen kunnen bijdragen aan het verouderingsproces van de hersenen. Dit doen ze door het vernieuwingsproces van de hersenen te vertragen. Onderzoekers hopen dat deze bevindingen op een dag zullen leiden tot een ommekeer in het verouderingsproces. Door het verouderingsproces van de hersenen te begrijpen, hopen wetenschappers dat we op zijn minst manieren kunnen vinden om een ​​afname van neurale stamcellen op te sporen.