Исследования выявили связь между психическим состоянием и здоровьем мозга

Исследования выявили связь между психическим состоянием и здоровьем мозга

Исследования Медицинского центра Ирвинга Колумбийского университета показали, что большее количество позитивного опыта в жизни связано с меньшими шансами развития заболеваний мозга, таких как болезнь Альцгеймера, более медленным снижением когнитивных способностей с возрастом и даже более долгой жизнью.

Однако, каким образом эмоции и переживания превращаются в физические изменения, которые защищают или вредят мозгу, до сих пор остается неясным.

Новое исследование ученых из Колумбийского университета предполагает, что митохондрии мозга могут играть ключевую роль в этом процессе. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Митохондрии обеспечивают мозг энергией. Исследование показывает, что молекулярный механизм преобразования энергии усиливается у пожилых людей с меньшим психологическим стрессом по сравнению с теми, кто испытывал больше негативного опыта.

“Мы показываем, что состояние ума пожилых людей связано с биологией митохондрий их мозга. Это первый случай, когда психосоциальные переживания связаны с биологией мозга,” – говорит Кэролайн Трумпфф, доцент медицинской психологии, которая руководила исследованием совместно с Мартином Пикардом, адъюнкт-профессором поведенческой медицины в Колумбийском университете.

“Мы считаем, что митохондрии в мозге действуют как антенны, улавливающие молекулярные и гормональные сигналы и передающие информацию в ядро клетки, изменяя её жизненный цикл,” – добавляет Пикард. “Если митохондрии могут изменять поведение клеток, то они могут влиять на биологию мозга и разума.”

В исследовании использовались данные почти 450 пожилых людей из США. Участники предоставили подробную психосоциальную информацию за два десятилетия. После их смерти анализировались клетки мозга для получения данных о состоянии клеток.

Trumpff создала индексы, преобразующие сообщения пациентов о положительных и отрицательных психосоциальных факторах в единую оценку. Она также оценила каждого участника по семи доменам, представляющим различные генетические сети в митохондриях.

“Использование многомерных индексов митотипов позволяет легче интерпретировать биологическое состояние митохондрий через сети родственных генов,” – говорит Пикард.

Результаты показали, что один митохондриальный домен, оценивающий механизм преобразования энергии, был связан с психосоциальными показателями.

“Улучшение самочувствия связано с большим количеством белков в митохондриях, необходимых для преобразования энергии, тогда как негативное настроение – с более низким содержанием белка,” – говорит Трумпфф.

“Это может объяснять, почему хронический психологический стресс и негативные переживания вредны для мозга, поскольку они повреждают преобразование энергии митохондриями в дорсолатеральной префронтальной коре, ответственной за когнитивные задачи.”

Исследователи также обнаружили, что связи между митохондриями и психосоциальными факторами обусловлены глиальными клетками мозга, которые, возможно, играют большую роль, чем предполагалось ранее.

“Эта часть исследования особенно важна благодаря нашему сотрудничеству с Колумбийским центром трансляционной и вычислительной нейроиммунологии,” – говорит Пикард. “Изучение мозга на клеточном уровне – уникальный случай в области митохондрий.”

Хотя текущее исследование не определяет, влияет ли психосоциальный опыт на митохондрии или наоборот, другие исследования показывают, что взаимосвязь между ними работает в обоих направлениях.

Исследования на животных доказали, что хронический стресс влияет на преобразование энергии в митохондриях. Недавнее исследование Пикарда и Элиссы Эпель из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружило, что позитивное настроение может предсказывать повышение выработки митохондриальной энергии у людей.

“Эти механизмы могут усиливать друг друга,” – говорит Трумпфф. “Хронический стресс изменяет биологию митохондрий, что влияет на восприятие социальных событий, создавая ещё больший стресс.”

Исследователи продолжают изучать, приводит ли повышение механизма преобразования энергии к большей выработке энергии. Трампфф и Пикард также разрабатывают метод измерения состояния митохондрий мозга, который можно будет использовать в клинической практике.

“Митохондрии – источник здоровья и жизни, но у нас нет способов количественной оценки их состояния, только болезни,” – говорит Пикард. “Нам нужна наука о здоровье и тесты, которые показывают, насколько человек здоров.”

Эти исследования могут трансформировать медицинскую практику, позволяя учёным ориентироваться на ранние изменения в здоровье до появления болезней.

Источник: medicalxpress.com

Science XXI