Artikel zur Langlebigkeit

Gedächtnis bleibt bei alten Affen erhalten, wenn sie in der Lebensmitte mit Curcumin behandelt werden

Gedächtnis bleibt bei alten Affen erhalten, wenn sie in der Lebensmitte mit Curcumin behandelt werden

Obwohl wir äußerlich viele altersbedingte Veränderungen wie graue Haare und Falten tragen, können die Veränderungen im Inneren das Leben tiefgreifend beeinflussen. Beispielsweise kann der Verlust des Arbeitsgedächtnisses verheerend sein, da es uns ermöglicht, mit Informationen zu arbeiten, ohne den Überblick über das zu verlieren, was wir gerade tun. Vom Vergessen der Schritte eines Rezepts beim Kochen bis hin zum Wegweisen zu einem Ziel beim Autofahren: Der Verlust des Arbeitsgedächtnisses unterbricht die Geschichte unseres Lebens.

Eine neue Studie veröffentlicht in der Neurobiologie des Alterns zeigt, dass das starke Antioxidans Curcumin, das oft mit der orange-ingwerähnlichen Pflanze Kurkuma in Verbindung gebracht wird, kann das Arbeitsgedächtnis im Alter unterstützen. Forscher der Boston University School of Medicine zeigen, dass Affen mittleren Alters, denen Curcumin über die Nahrung verabreicht wurde, im Vergleich zu unbehandelten Probanden eine bessere Arbeitsgedächtnisleistung und eine geringere Erregbarkeit der Neuronen – die Fähigkeit zur Aktivierung und Kommunikation – aufwiesen. Diese Studie legt nahe, dass der geeignete Zeitrahmen für die Intervention bei altersbedingten kognitiven Veränderungen das frühe mittlere Alter ist, und weist auf die Wirksamkeit von Curcumin bei der Unterstützung des Arbeitsgedächtnisses hin.

Altersbedingte Beeinträchtigungen des Arbeitsgedächtnisses beginnen im mittleren Alter

Der altersbedingte kognitive Rückgang bei einem erheblichen Teil der Menschen und nichtmenschlichen Primaten ist gut dokumentiert. Kognitive Funktionen höherer Ordnung wie flexibles Denken, Arbeitsgedächtnis und Selbstkontrolle, die durch den linken präfrontalen Kortex (LPFC) vermittelt werden, sind im Vergleich zu sensorischen Funktionen wie visueller Unterscheidung – der Fähigkeit, Unterschiede in Objekten, Symbolen zu erkennen und diese zu klassifizieren – besonders anfällig. oder Formen. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass der Rückgang von LPFC-vermittelten Funktionen wie dem Arbeitsgedächtnis bei Menschen und nichtmenschlichen Primaten im frühen mittleren Alter einsetzt.

Wir verstehen nicht ganz, was hinter dem altersbedingten Rückgang der Arbeitsgedächtnisfähigkeiten steckt. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, von subletalen Veränderungen bis hin zu Neuronen, die die Schaltkreise im LPFC und den damit verbundenen Gehirnstrukturen umfassen, was zu Veränderungen der elektrischen Muster und der Kommunikation zwischen Neuronen – den Gehirnzellen, die Informationen übertragen – die für das Arbeitsgedächtnis erforderlich sind, führt. In diesem Artikel beobachten Chang und Kollegen, dass sich die elektrischen Eigenschaften, die Form und die Größe bestimmter Gehirnneuronen im mittleren Alter zu verändern beginnen.

Veränderungen in Form und Funktionalität von Arbeitsgedächtnisneuronen beginnen im mittleren Alter

Veränderungen in Form und Funktionalität von Arbeitsgedächtnisneuronen beginnen im mittleren Alter

Chang und Kollegen untersuchten den zeitlichen Verlauf altersbedingter Veränderungen der Arbeitsgedächtnisleistung von Rhesusaffen über die gesamte Lebensspanne eines Erwachsenen – zwischen 5,5 und 29,5 Jahren. Sie fanden heraus, dass diese nichtmenschlichen Primaten im Laufe des Alterungsprozesses ab dem frühen mittleren Alter einen kontinuierlichen Rückgang des räumlichen Arbeitsgedächtnisses aufweisen.

Beim Verlust des Arbeitsgedächtnisses untersuchten Forscher der Boston University School of Medicine, ob die zugrunde liegenden Veränderungen in der Struktur und Funktion von Neuronen zu einem ähnlichen Zeitpunkt während des Alterungsprozesses auftreten. Bei diesen Affen gab es mehrere Anzeichen einer veränderten Erregbarkeit von Neuronen im Laufe des Erwachsenenlebens, darunter eine deutlich erhöhte Feuerfrequenz in LPFC-Zellen, die als Pyramidenneuronen bezeichnet werden und nach den dreieckigen Oberflächen ihrer Zellkörper benannt sind.

Außerdem begannen diese Pyramidenneuronen mit zunehmendem Alter anders auszusehen. Beispielsweise kam es mit zunehmendem Alter zu einer geringfügigen Verringerung der Gesamtlänge der apikalen Dendriten – einer Struktur, die aus der Spitze der Pyramidenneuronen herausragt und elektrische Signale von anderen Neuronen empfängt. Es gab dramatische altersbedingte Reduzierungen dendritischer Stacheln in dendritischen Kompartimenten. Dendritische Stacheln sind Hauptstandorte erregender Synapsen, und die Dichte erregender Synapsen im LPFC korreliert signifikant negativ mit dem Alter über die gesamte Lebensspanne von Rhesusaffen. Chang und Kollegen glauben, dass die verringerte Anzahl der Wirbelsäulen und die veränderte Erregbarkeit wahrscheinlich die Ursache für die berichtete Verringerung der anhaltenden Aktivität dieser Neuronen während Arbeitsgedächtnisaufgaben bei alten Affen sind.

Nahrungsergänzungsmittel mit Curcumin verbessern altersbedingte Veränderungen des Arbeitsgedächtnisses

Nahrungsergänzungsmittel mit Curcumin verbessern altersbedingte Veränderungen des Arbeitsgedächtnisses

Als starkes Antioxidans und entzündungshemmendes Mittel hat Curcumin nachweislich viele zelluläre Wirkungen, die sich positiv auf die kognitiven Funktionen auswirken können. Rhesusaffen, die Curcumin über die Nahrung erhielten, zeigten in aufeinanderfolgenden Testrunden deutlich größere Verbesserungen sowohl der räumlichen als auch der objektbezogenen Arbeitsgedächtnisleistung. Darüber hinaus reduzierte die Verabreichung von Curcumin die Veränderungen der Erregbarkeit von Neuronen mittleren und höheren Alters. Es wäre daher verlockend zu spekulieren, dass die positive Wirkung von Curcumin auf die Leistung des Arbeitsgedächtnisses auf seiner Fähigkeit beruht, die neuronale Erregbarkeit durch einen unbekannten Mechanismus zu beeinflussen.

„Wir haben frühere Berichte über Veränderungen der neuronalen Eigenschaften und der Arbeitsgedächtnisfunktion bei älteren Tieren wiederholt und gezeigt, dass der Beginn der bedeutendsten Veränderungen – Übererregbarkeit, Verlust der Wirbelsäule und Beeinträchtigung des Arbeitsgedächtnisses – relativ früh im Alterungsprozess im mittleren Alter auftritt.“ schlossen Chang und Kollegen. „Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass Curcumin in der Nahrung die Leistung des Arbeitsgedächtnisses verbessert und auch den altersbedingten Anstieg der evozierten Feuerungsraten von Neuronen verhindert.“

Es stellt sich die Frage, wie Curcumin altersbedingte Arbeitsgedächtnisdefizite lindert. Als starkes Antioxidans und entzündungshemmendes Mittel hat Curcumin nachweislich viele zelluläre Wirkungen, die sich positiv auf die kognitiven Funktionen auswirken können. Beispielsweise fördert Curcumin die vorteilhafte Autophagie – das Recycling und die Reinigung beschädigter Zellbestandteile – im Gehirn. Es erhöht auch die zelluläre Energieproduktion, die für das anhaltende Feuern von Neuronen während der Verzögerungsperioden im Arbeitsgedächtnis erforderlich sein kann.

Obwohl die Wirkung von Curcumin auf Entzündungen und oxidativen Stress auf periphere Organsysteme gut bekannt ist, ist die Wirkung auf das Gehirn nicht genau verstanden. Obwohl Chang und Kollegen eine Version von Curcumin verwendeten, die nachweislich die Blut-Hirn-Schranke passiert, ist unbekannt, ob Curcumin in den Gehirnen von Affen in dieser Kohorte verstoffwechselt wurde. Zukünftige Arbeiten sind erforderlich, um die Dynamik der Curcumin-Absorption zu bewerten. Es wird auch wichtig sein, die Wirksamkeit von Curcumin bei älteren Tieren zu testen, bei denen Entzündungen und oxidativer Stress schwerwiegender sind, sowie bei Affen im mittleren bis hohen Alter, um zu sehen, ob Curcumin das Fortschreiten altersbedingter Entzündungen und neuronaler Aktivitätsstörungen verhindern kann.

Verweise:

Chang W, Weaver CM, Medalla M, Moore TL, Luebke JI. Altersbedingte Veränderungen des Arbeitsgedächtnisses und der Pyramidenneuronen im präfrontalen Kortex von Rhesusaffen beginnen im frühen mittleren Alter und werden durch Curcumin aus der Nahrung teilweise gelindert. Neurobiol-Alterung. 2021;109:113-124. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2021.09.012



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