دانشمندان ارتباطی بین باکتری‌های روده و سن مغز کشف کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، ترکیب میکروبیوتای روده و محصولات متابولیکی موجود در روده با سن تخمینی مغز در افراد جوان و بزرگسالان میانسال مرتبط است. تخمین بالاتر همچنین با نتایج ضعیف‌تر آزمایش‌های شناختی و علائم شدیدتر افسردگی مرتبط بود. ایزوستیا در مورد چگونگی تخمین سن مغز توسط دانشمندان و اینکه چرا نتایج هنوز اجازه تجزیه و تحلیل میکروبیوتا را برای پیش‌بینی پیری نمی‌دهد، گزارش می‌دهد.

چگونه دانشمندان سن مغز را تعیین می‌کنند

سن یک فرد همیشه با سنی که یک مدل کامپیوتری بر اساس داده‌های مغزی او پیش‌بینی می‌کند، مطابقت ندارد. برای انجام این ارزیابی، محققان ویژگی‌های اسکن‌ها را تجزیه و تحلیل کرده و آنها را با الگو‌های سنی در یک نمونه بزرگ مقایسه می‌کنند.

پیش از این، سن تخمینی بالاتر مغز با زوال حافظه، توانایی‌های شناختی و تغییرات خلقی مرتبط دانسته می‌شد. با این حال، بیشتر این مطالعات شامل افراد مسن یا بیمارانی با بیماری‌های عصبی موجود بود.

تیمی از دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس (UCLA) بررسی کردند که آیا پیوند‌های مشابهی در بزرگسالان جوان و میانسال، از جمله افرادی که بیماری‌های تشخیص داده شده‌ای ندارند، یافت می‌شود یا خیر.

آنچه مطالعه‌ای روی نزدیک به ۱۵۰۰ نفر نشان داد

محققان از داده‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) در حالت استراحت استفاده کردند. این روش به فرد امکان می‌دهد تا ارزیابی کند که فعالیت مناطق مختلف مغز در حالی که فرد کار خاصی را انجام نمی‌دهد، چقدر منسجم تغییر می‌کند.

در مجموع، دانشمندان داده‌های ۱۴۶۲ شرکت‌کننده را در سه گروه تجزیه و تحلیل کردند. گروه اول شامل ۶۷۴ نفر و دو گروه دیگر شامل ۴۴۴ و ۳۴۴ نفر بود. با استفاده از نمونه اول، آنها یک مدل تخمین سن ایجاد کردند و سپس آن را روی نمونه‌های باقی‌مانده آزمایش کردند.

دانشمندان نشانه‌های پیری مغز را در بیماری‌های مختلف توصیف کرده‌اند

یک مدل کامپیوتری، سن را بر اساس ارتباطات عملکردی بین نواحی مغز محاسبه کرد. تفاوت بین سن پیش‌بینی‌شده و واقعی، که برای سوگیری مدل تنظیم شده بود، برای تعیین شاخص پیری مغز (BAI) استفاده شد.

افزایش BAI با عملکرد شناختی ضعیف‌تر، به ویژه در حافظه کاری و عملکرد‌های اجرایی مرتبط بود. حافظه کاری به شما امکان می‌دهد تا به طور موقت اطلاعات را حفظ و استفاده کنید، در حالی که عملکرد‌های اجرایی به شما در برنامه‌ریزی اقدامات، مدیریت توجه و سازماندهی کار کمک می‌کنند.

شرکت‌کنندگانی که شاخص بالاتری داشتند، علائم افسردگی شدیدتری را نیز گزارش کردند. این الگوی کلی در بین گروه‌ها ثابت بود. ویژگی‌های مرتبط با این شاخص، نواحی از مغز را که در حافظه و فرآیند‌هایی که افراد در مورد خود و تجربیاتشان فکر می‌کنند، تحت تأثیر قرار می‌دهد.

با این حال، ارتباطات شناسایی‌شده به این معنی نیست که سن تخمینی مغز به تنهایی تمام تفاوت‌ها در حافظه یا خلق و خو را توضیح می‌دهد. در این مقاله، نویسندگان خاطرنشان می‌کنند که میزان اثرات یافت‌شده متوسط ​​بوده است.

میکروبیوتای روده چه ارتباطی با این موضوع دارد؟

برای برخی از شرکت‌کنندگان در یکی از گروه‌ها، دانشمندان علاوه بر این، نمونه‌های مدفوع را نیز تجزیه و تحلیل کردند. ترکیب میکروبیوتا در ۲۱۲ نفر و محصولات متابولیک در ۲۱۵ نمونه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. شاخص پیری مغز بالاتر با گروه‌های باکتریایی خاص و پروفایل‌های متابولیکی مرتبط بود.

در میان ترکیبات شناسایی‌شده، سرامید‌ها - نوعی لیپید، مشتق کلسترول ۲۴-هیدروکسی کلسترول - و اسید‌های دی‌کربوکسیلیک وجود داشتند. BAI بالاتر همچنین با سطوح پایین‌تر هورمون استرول در نمونه‌های مورد مطالعه مرتبط بود.

تجزیه و تحلیل مسیر‌های بیولوژیکی مرتبط با این ویژگی‌ها، احتمال دخالت فرآیند‌های ایمنی، عملکرد عروقی، سیگنالینگ بین سلول‌های عصبی و متابولیسم انرژی سلولی را نشان داد.

این نتایج به شناسایی مسیر‌های تحقیقات بیشتر در مورد تعاملات روده و مغز کمک می‌کند. با این حال، منشأ و نقش هر ترکیب کشف شده نیاز به مطالعه جداگانه دارد.

آیا این داده‌ها می‌توانند به پیشگیری زودهنگام کمک کنند؟

آرپانا چرچ، نویسنده ارشد این مطالعه، معتقد است که این کار می‌تواند به درک بهتر تغییراتی که مدت‌ها قبل از زوال شناختی قابل توجه رخ می‌دهند، کمک کند.

او خاطرنشان کرد: «پیری مغز با افزایش سن به طور ناگهانی شروع نمی‌شود، اما سیگنال‌های بیولوژیکی را می‌توان دهه‌ها زودتر تشخیص داد.»

به گفته‌ی چرچ، مرتبط دانستن تغییرات اولیه‌ی مغز با میکروبیوتا و متابولیت‌ها به ما این امکان را می‌دهد که مسیر‌های بیولوژیکی را جست‌و‌جو کنیم که می‌توانند به طور بالقوه به اهدافی برای پیشگیری تبدیل شوند.

این محقق گفت: «این موضوع فرصتی را برای مطالعه این موضوع فراهم می‌کند که آیا هدف قرار دادن سلامت روده ممکن است روزی به پیری سالم‌تر مغز کمک کند یا خیر.»

در حال حاضر، این مطالعه روابط بین پارامتر‌های اندازه‌گیری شده در یک مطالعه مقطعی را توصیف می‌کند. این رویکرد به ما اجازه نمی‌دهد که تعیین کنیم چه چیزی ابتدا تغییر کرده است یا سرعت پیری مغز را در یک فرد خاص تعیین کنیم. این امر مستلزم مشاهدات طولانی مدت با اندازه‌گیری‌های مکرر است.

نویسندگان همچنین خاطرنشان می‌کنند که تجزیه و تحلیل میکروبیوتا در یک زیرگروه نسبتاً کوچک، عمدتاً متشکل از زنان، انجام شده است. ارتباطات یافت شده باید در نمونه‌های بزرگتر و متعادل از نظر جنسیتی تأیید شوند.