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
