Память может стареть не только из-за мозга

Ученые обнаружили неожиданную роль кишечника

Возраст сам по себе не обязательно делает память хуже

Именно к такому выводу пришли исследователи из Stanford Medicine и Arc Institute. Их работа показывает: большое значение имеет не только то, что происходит в головном мозге, но и то, насколько хорошо кишечник способен передавать информацию через блуждающий нерв.

Старение может нарушать внутреннюю связь организма

Мы привыкли думать о памяти как о функции мозга. Но мозг постоянно получает сигналы практически от всех органов.

Одним из главных каналов такой связи является блуждающий нерв. Он передает информацию от желудочно-кишечного тракта к головному мозгу и помогает ему понимать, что происходит внутри организма.

Этот процесс называется интероцепцией — внутренним ощущением состояния собственного тела. В отличие от зрения, слуха или обоняния, он остается менее изученным, хотя играет важную роль в работе мозга.

Исследователи предположили, что именно эта система может меняться с возрастом.

Что именно проверяли ученые

Работа проводилась на мышах разных возрастов. Исследователи использовали несколько независимых моделей:

• молодых и старых животных содержали вместе, чтобы они обменивались кишечной микрофлорой;
• пересаживали молодым стерильным мышам микробиоту старых животных;
• выращивали животных вообще без кишечных бактерий;
• временно изменяли состав микробиома антибиотиками;
• искусственно активировали блуждающий нерв.

Такой набор экспериментов позволил проверить не просто наличие связи, а возможную причинно-следственную цепочку.

Самый неожиданный результат оказался не в мозге

Когда молодые мыши получили микробиоту старых животных, их память заметно ухудшилась. Они хуже узнавали новые предметы и хуже ориентировались в лабиринтах — практически так же, как старые животные.

Проще говоря, сами возрастные изменения организма оказались недостаточными. Большую роль сыграли именно изменения кишечной микробиоты.

Вот как, по мнению авторов, работает этот механизм

Исследователи описали последовательность из нескольких этапов:

• С возрастом меняется состав кишечных бактерий.
• Одновременно увеличивается количество бактерии Parabacteroides goldsteinii.
• Она связана с повышением концентрации метаболитов — жирных кислот средней длины цепи.
• Эти вещества активируют иммунные клетки кишечника.
• Возникает локальное воспаление.
• Из-за этого снижается активность блуждающего нерва.

В результате гиппокамп — область мозга, отвечающая за формирование памяти и пространственную ориентацию, получает меньше сигналов и работает менее эффективно.

Именно здесь находится ключевой момент исследования. Авторы предлагают рассматривать ухудшение памяти не только как проблему самого мозга, но и как следствие нарушения передачи информации между кишечником и центральной нервной системой.

Можно ли было обратить этот процесс

Самой неожиданной частью работы стала обратимость изменений. Когда исследователи активировали блуждающий нерв у старых мышей, их результаты в тестах памяти стали практически такими же, как у молодых животных.

Похожий эффект наблюдался и после временного изменения состава кишечной микрофлоры антибиотиками у молодых мышей, которым предварительно передали «старый» микробиом.

Это не означает, что антибиотики улучшают память. Наоборот, подобный подход в исследовании использовался исключительно как экспериментальный инструмент для проверки гипотезы. Главный вывод заключается в другом: связь между кишечником и мозгом оказалась значительно более пластичной, чем предполагалось ранее.

Почему это не повод покупать пробиотики

После публикации подобных исследований нередко возникает вопрос: достаточно ли изменить питание или начать принимать пробиотики? Пока ответ — нет.

Исследование выполнено исключительно на мышах. Кроме того, ученые не показали, что какой-либо конкретный пробиотик способен предотвращать возрастное ухудшение памяти у людей.

Авторы лишь предполагают, что в будущем можно будет воздействовать на микробиом, его метаболиты или активность периферических нервов для поддержки когнитивных функций. До клинического применения предстоит пройти большой путь.

Почему работа может оказаться действительно важной

Сегодня уже используется стимуляция блуждающего нерва для лечения некоторых заболеваний, включая эпилепсию и депрессию. Новая работа расширяет представление о возможностях этой системы и показывает, что кишечник может влиять на память гораздо сильнее, чем считалось раньше.

Если аналогичный механизм подтвердится у человека, подход к профилактике возрастного снижения когнитивных функций может существенно измениться. Вместо поиска решений исключительно внутри мозга исследователи смогут воздействовать на процессы, происходящие значительно раньше — в кишечнике.

Что пока остается неизвестным

Исследование не доказывает существование такого же механизма у людей. Также неизвестно:

• насколько похожи возрастные изменения микробиома человека;
• играет ли Parabacteroides goldsteinii такую же роль у людей;
• какие вмешательства окажутся безопасными и эффективными;
• можно ли замедлить ухудшение памяти без инвазивных методов стимуляции нервной системы.

Именно ответы на эти вопросы станут предметом следующих исследований.