Artikel zur Langlebigkeit

Die bemerkenswerten Gehirne von „Superagern“: Studie enthüllt die kognitiven Unterschiede bei älteren Erwachsenen, die Gedächtnisverlust trotzen

Superager zeigen eine überlegene Gehirnleistung

Wir alle kennen jemanden, der dem bei älteren Erwachsenen typischen Gedächtnisverlust zu widerstehen scheint und unabhängig von seinem Alter stets scharfsinnig bleibt. Anstatt einem altersbedingten kognitiven Verfall zu erliegen, erlebt diese glückliche Gruppe von Menschen bis weit in die 70er, 80er und darüber hinaus eine geistige Leistungsfähigkeit. Diese seltenen Individuen, die als „Superager“ bezeichnet werden, mögen jedes Jahr älter werden – ihr Gehirn jedoch nicht. 

Es überrascht nicht, dass Forscher sehr daran interessiert sind, was das Gehirn von Superagern über Jahrzehnte hinweg stark macht. Ein Forschungsteam der Harvard Medical School und des Massachusetts General Hospital hat nun herausgefunden, dass überalterte Menschen deutliche strukturelle und funktionelle Veränderungen in ihrem Gehirn aufweisen, sodass ihr Gedächtnis und ihre Erinnerungsfähigkeit denen von 25-Jährigen ähneln. In der Zeitschrift veröffentlicht Zerebral Kortexdiese Studie liefert bahnbrechende Daten darüber, wie sich das Gehirn von Superagern von typischen älteren Erwachsenen unterscheidet. Als angegeben von der leitenden Autorin Alexandra Touroutoglou, Ph.D.: „Dies ist das erste Mal, dass wir Bilder von der Funktion des Gehirns von Superagern haben, während sie aktiv neue Informationen lernen und sich daran erinnern.“   

Wie der Geist Erinnerungen schafft

Viele Aspekte der Kognition nehmen mit zunehmendem Alter tendenziell ab, darunter das episodische Gedächtnis (das Erinnern an bestimmte Episoden aus vergangenen Erfahrungen), die exekutive Kontrolle (höhere kognitive Fähigkeiten, wie Denken vor dem Handeln) und die Verarbeitungsgeschwindigkeit (wie schnell und effizient jemand etwas versteht und versteht). reagiert auf die Informationen, die sie erhalten.) 

Wenn es darum geht, Erinnerungen zu erzeugen (und zu behalten), durchläuft das Gehirn drei wesentliche Phasen: Kodierung, Speicherung und Abruf. Wenn Informationen durch sensorische Eingaben in unser Gehirn gelangen (z. B. beim Lesen eines Buches oder beim Kennenlernen einer neuen Person), werden sie zunächst in eine Form umgewandelt oder kodiert, die unser Gehirn verwenden kann. In dieser Phase wird der visuelle Kortex genutzt – der Gehirnbereich, der das, was wir sehen, empfängt, verarbeitet und in speicherbare Informationen umwandelt. Der visuelle Kortex reagiert empfindlich auf funktionelle Verschlechterungen mit zunehmendem Alter, da bei älteren Erwachsenen eine Hemmung und eine verminderte Plastizität oder Anpassungsfähigkeit dieser Region auftreten.

Superager zeigen eine überlegene Gehirnleistung

Als Hauptautor Yuta Katsumi, Ph.D., erklärt„Im visuellen Kortex gibt es Populationen von Neuronen, die selektiv an der Verarbeitung verschiedener Bildkategorien wie Gesichter, Häuser oder Szenen beteiligt sind.“ Diese selektive Funktion jeder Gruppe von Neuronen ermöglicht es ihnen, das, was Sie sehen, effizienter zu verarbeiten und eine eindeutige Erinnerung an diese Bilder zu erstellen, die dann leicht abgerufen werden kann.“ 

Die Fähigkeit von Neuronen, Bilder effizient auszuwählen und zu verarbeiten, wird als neuronale Differenzierung bezeichnet. Dieser Prozess lässt mit zunehmendem Alter nach, da die Neuronen, die früher beispielsweise präzise auf das Bild des Gesichts einer Person reagierten, jetzt möglicherweise für eine andere Person oder etwas anderes aktiviert werden. Bei älteren Erwachsenen ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sie neue Informationen genauso detailliert und präzise verschlüsseln wie in jüngeren Jahren, was es schwieriger macht, später die richtigen Informationen abzurufen – auch bekannt als neuronale Dedifferenzierung oder verminderte selektive Aktivierung. 

Ebenso kann es bei älteren Erwachsenen zu einem Verlust des Gedächtnisabrufs kommen – das heißt, sie können eine Erinnerung speichern, haben aber möglicherweise Schwierigkeiten, bei Bedarf darauf zuzugreifen (das könnte so aussehen, als ob sie den Namen einer Person vergessen oder ein Wort „auf der Zunge“ haben). Während diese Vergesslichkeit sicherlich in jedem Alter auftreten kann, kommt es mit zunehmendem Alter immer häufiger zu einer nachlassenden Gedächtnisleistung. 

Superager zeigen eine überlegene Gehirnleistung

Was machen die Gehirne von Superagern also anders? Katsumi und Kollegen wollten dies herausfinden, indem sie Neuroimaging-Scans – funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) – zwischen drei Gruppen von Erwachsenen verglichen: junge Erwachsene im Alter von 18 bis 35 Jahren, „typisch gealterte“ ältere Erwachsene und ältere Erwachsene im Alter von 60 bis 80 Jahren, die klassifiziert wurden als Superager. 

Während der fMRT-Scan ihres Gehirns betrachteten die Teilnehmer 80 Bild-Wort-Paare und wurden gebeten, innerhalb von 6 Sekunden zu beurteilen, ob das Wort mit dem Bild übereinstimmte, wodurch die Gedächtniskodierung gemessen wurde. (Zum Beispiel würden sie die Genauigkeit eines Bildes des Waldes in Kombination mit dem Wort „freundlich“ oder eines Stadtbildes in Kombination mit dem Wort „industriell“ beurteilen.) Nach zehn Minuten sahen sie 40 der gleichen Bild-Wort-Paare mit 40 Neuen und mussten schnell beurteilen, ob sie das Paar schon einmal gesehen hatten oder nicht, indem sie die Erinnerungsabfrage beurteilten. 

Katsumi und Kollegen beschrieben die Ergebnisse als bemerkenswert: Die älteren Superager erzielten bei diesem anspruchsvollen Gedächtnistest die gleichen Ergebnisse wie die jungen Erwachsenen, während die älteren Erwachsenen im typischen Alter deutlich schlechter abschnitten. Darüber hinaus zeigten die Gehirne der Superager auf den Gehirnscans jugendliche Muster und zeigten eine ähnliche Aktivität in ihren visuellen Kortexregionen und selektiven Aktivierungsfähigkeiten wie die der jungen Erwachsenen. Die größeren, jugendlicheren neuronalen Differenzierungsmuster sagten dann eine bessere Erkennungsgedächtnisleistung bei den Superagern voraus. 

„Die Superager hatten das gleiche hohe Maß an neuronaler Differenzierung oder Selektivität wie junge Erwachsene beibehalten.“ sagt Katsumi. „Ihr Gehirn ermöglichte es ihnen, unterschiedliche Darstellungen der verschiedenen Kategorien visueller Informationen zu erstellen, sodass sie sich die Bild-Wort-Paare genau merken konnten.“ 

Superager zeigen eine überlegene Gehirnleistung

Können wir alle Superager sein? 

Diese Studie erweitert unser Verständnis darüber, wie sich die neuronale Aktivität zwischen jungen, alten und überalterten Erwachsenen unterscheidet und wie diese Variationen die Kodierung, Speicherung und den Abruf des Gedächtnisses verändern. Da die Aufrechterhaltung des Gedächtnisses ein wesentlicher Bestandteil der Unterstützung der kognitiven Vitalität mit zunehmendem Alter ist, könnte diese Forschung den Weg für neuartige Therapien ebnen, die das Gehirn dazu anregen, „Superager“ zu werden. 

Derzeit führt das Forschungsteam eine klinische Studie durch, um die Wirksamkeit der nicht-invasiven elektromagnetischen Hirnstimulation zu testen, bei der elektrische Ströme gezielt auf bestimmte Gehirnregionen gerichtet werden können. Darüber hinaus untersuchen die in Harvard ansässigen Forscher, wie andere Gehirnregionen an der Aufrechterhaltung des Gedächtnisses mit zunehmendem Alter beteiligt sind und wie Ernährung, Bewegung und andere Lebensstilfaktoren eine Rolle bei der Unterstützung des Gehirns von Superagern spielen. (Frühere Forschung hat herausgefunden, dass die Pflege von Freundschaften und sozialen Engagements, geistig anregende Hobbys wie Puzzles oder Schach, moderate Bewegung und leichter Alkoholkonsum zu Superager-Gehirnen beitragen.)

Die Autoren kommen zu dem Schluss: „Diese Ergebnisse haben nicht nur Auswirkungen auf unser Verständnis der möglichen Mechanismen eines erfolgreichen kognitiven Alterns, sondern auch auf mögliche Interventionen zur Förderung der Gehirngesundheit.“ Angesichts der Tatsache, dass die Genauigkeit der sensorischen Verarbeitung von der neuronalen Plastizität abhängt und durch Training verbessert werden kann, könnte die neuronale Differenzierung ein potenzieller Biomarker sein, auf den künftige Interventionen zur Förderung von Superaging abzielen.“

Verweise: 

Katsumi Y, Andreano JM, Barrett LF, Dickerson BC, Touroutoglou A. Eine größere neuronale Differenzierung im ventralen visuellen Kortex ist mit dem jugendlichen Gedächtnis bei Superaging verbunden [online vor Druck veröffentlicht, 30. Juni 2021]. Großhirnrinde. 2021;bhab157. doi:10.1093/cercor/bhab157

Maccora J, Peters R, Anstey KJ. Geschlechtsunterschiede bei SuperAgern mit überlegenem Gedächtnis und damit verbundene Faktoren in einer australischen Kohorte. J appl gerontol. 2021;40(4):433-442. doi:10.1177/0733464820902943



Älterer Eintrag Neuerer Beitrag