Νέα έρευνα από το Κέντρο Ζωτικής Μακροζωίας του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Ντάλας (CVL) υποστηρίζει την ιδέα ότι ο εγκέφαλος των ηλικιωμένων που διατηρούν τη φυσική κατάσταση με την τακτική έντονη άσκηση μοιάζει περισσότερο με εκείνους των νεότερων ενηλίκων. Η Δρ. Chandramallika Basak, αναπληρώτρια καθηγήτρια ψυχολογίας στο School of Behavioral and Brain Sciences, είναι ο αντίστοιχος συγγραφέας μιας μελέτης που δημοσιεύτηκε διαδικτυακά στις 27 Απριλίου και στην έντυπη έκδοση Ιουνίου του Neuroscience.
Η έρευνα περιγράφει πώς η έντονη σωματική δραστηριότητα και η καρδιοαναπνευστική ικανότητα βοηθούν τους εγκεφάλους των ηλικιωμένων αντισταθμίζουν τις αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία βελτιώνοντας την ικανότητά τους να εκτελούν σύνθετες γνωστικές εργασίες. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν τη σημασία της διατήρησης της φυσικής κατάστασης και της τακτικής έντονης άσκησης για την παράταση της νευρολογικής υγείας.
“Η ηλικία είναι μόνο ένας δείκτης για τη γνωστική υγεία και η φυσική κατάσταση μπορεί να είναι ένας σημαντικός τροποποιητικός παράγοντας”, δήλωσε ο Basak, ο οποίος διευθύνει το Lifespan Neuroscience and Cognition Lab στο CVL. “Τα μοτίβα ενεργοποίησης του εγκεφάλου των ηλικιωμένων ενηλίκων υψηλής φυσικής κατάστασης στη μελέτη μας μοιάζουν με αυτά των νεαρών ενηλίκων κατά τη διάρκεια μιας πολύπλοκης γνωστικής εργασίας που απαιτεί αλλαγή της εστίασης της προσοχής και την ταχεία ενημέρωση της μνήμης. Αυτό υποδηλώνει ότι η φυσική κατάσταση μπορεί να τροποποιήσει σημαντικά τις αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία στον εγκέφαλο .”
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν λειτουργική μαγνητική τομογραφία για να μετρήσουν τις διακυμάνσεις στα σήματα που εξαρτώνται από το επίπεδο του οξυγόνου στο αίμα καθώς οι 52 συμμετέχοντες στη μελέτη εκτελούσαν εργασίες που αφορούσαν διάφορες ποικιλίες γνωστικού ελέγχου. Υπάρχει περιορισμένη έρευνα σχετικά με τη συμβολή της σωματικής δραστηριότητας και της καρδιοαναπνευστικής ικανότητας σε γνωστικές λειτουργίες όπως αυτές που δοκιμάστηκαν στη μελέτη, συμπεριλαμβανομένης της αλλαγής, της ενημέρωσης και της πρόβλεψης γεγονότων, είπε ο Basak.
«Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι ένας τρόπος ζωής που περιλαμβάνει μέτρια έως έντονη σωματική δραστηριότητα μπορεί να βοηθήσει στη διατήρηση της γνωστικής επεξεργασίας στον προμετωπιαίο φλοιό των ηλικιωμένων ενηλίκων που ταιριάζει με αυτή των νεότερων ενηλίκων, ενώ η καρδιοαναπνευστική ικανότητα μπορεί να διατηρήσει τη νευροαγγειακή υγεία των οπίσθιων περιοχών του εγκεφάλου», είπε ο Basak. «Αυτό που εννοούμε με τον όρο έντονη σωματική δραστηριότητα είναι ένα επίπεδο σωματικής δραστηριότητας που στην πραγματικότητα αυξάνει τον καρδιακό σας ρυθμό και αυξάνει την ικανότητα των πνευμόνων σας».
Η μελέτη όχι μόνο συνέκρινε ηλικιωμένους ενήλικες με υψηλή και χαμηλή φυσική κατάσταση – διάμεση ηλικία 73 ετών – οι οποίοι ταιριάστηκαν σε πολλές πτυχές, συμπεριλαμβανομένης της αρτηριακής πίεσης και της γενικής γνωστικής λειτουργίας, αλλά συμπεριέλαβε και νεότερους συμμετέχοντες με μέσο όρο ηλικίας 26 ετών. «Εάν δεν έχετε νεότερους ενήλικες στο δείγμα σας, δεν ξέρετε εάν η φυσική κατάσταση βοηθά τα πρότυπα ενεργοποίησης του εγκεφάλου των ηλικιωμένων ενηλίκων υψηλής φυσικής κατάστασης να μοιάζουν με αυτά των νεότερων ενηλίκων ή εάν αυτές οι ενεργοποιήσεις είναι εμπλοκή πρόσθετων περιοχών του εγκεφάλου που βοηθούν στην αντιστάθμιση των επιζήμιων επιπτώσεων της γήρανσης του εγκεφάλου», είπε ο Basak.
Οι μεγαλύτεροι συμμετέχοντες χωρίστηκαν σε κατηγορίες υψηλής ή χαμηλής φυσικής κατάστασης με βάση τη συχνότητα που αναφέρουν οι ίδιοι να εμπλέκονται σε έντονες σωματικές δραστηριότητες όπως:
- τζόκινγκ,
- κολύμπι,
- ποδηλασία,
- τένις,
- αερόβιο χορό,
- ή σκι.
Όλοι οι συμμετέχοντες πραγματοποίησαν σύνθετες εργασίες γνωστικού ελέγχου που περιελάμβαναν τη μνήμη δύο σειρών αριθμών που παρουσιάζονταν σε δύο διαφορετικά έγχρωμα φόντο. Οι συμμετέχοντες έπρεπε να αποφασίσουν εάν ο αριθμός που εμφανίζεται ήταν ο ίδιος ή διαφορετικός από τον αριθμό που είχαν δει προηγουμένως σε αυτό το χρώμα. Οι εργασίες αυξήθηκαν σε δυσκολία ανάλογα με το εάν τα χρώματα του φόντου ήταν προβλέψιμα ή τυχαία, εάν οι αριθμοί έπρεπε να ενημερωθούν στη μνήμη ή όχι και εάν η εστίαση της προσοχής έπρεπε να αλλάξει ή να παραμείνει στις ίδιες πληροφορίες.
Οι σαρώσεις fMRI έδειξαν ότι οι νεαροί ενήλικες χρησιμοποιούσαν κυρίως τον ραχιαίο προμετωπιαίο φλοιό – μια κλασική μνήμη εργασίας, κέντρο γνωστικού ελέγχου του εγκεφάλου που ενεργοποιείται περισσότερο καθώς οι εργασίες γίνονται πιο απαιτητικές. Γενικά, ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί τους πόρους του όπως οι πυροσβέστες ανταποκρίνονται σε μια πυρκαγιά πολλαπλών συναγερμών: Εάν η εργασία γίνει πιο δύσκολη από ό,τι μπορεί να αντιμετωπίσει μια περιοχή, ένας άλλος σταθμός ανταποκρίνεται.
“Οι νεότεροι εγκέφαλοι είναι πιο αποτελεσματικοί. Δεν χρειάζεται να δουλέψουν σκληρά”, είπε ο Basak. «Χρειάζεται να χρησιμοποιήσουν αυτούς τους επιπλέον πόρους μόνο όταν τα πράγματα γίνονται πιο δύσκολα». Οι παλαιότεροι εγκέφαλοι υπερενεργοποιούν τον ραχιαίο προμετωπιαίο φλοιό ακόμη και όταν η εργασία είναι απλή. “Όταν μια εργασία είναι εξαιρετικά δύσκολη, η ενεργοποίηση αυτής της περιοχής συνήθως πέφτει σε ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας, ενώ οι νεότεροι ενήλικες μπορεί να εξακολουθούν να παρουσιάζουν αύξηση. Αυτό το μοτίβο, γνωστό και ως μοντέλο CRUNCH, είναι ένας νευρικός δείκτης που υποδεικνύει ότι οι μεγαλύτεροι συμμετέχοντες δεν είναι σε θέση να το ρυθμίσουν περιοχή του εγκεφάλου πια για να υποστηρίξουν την απόδοση των εργασιών τους”, είπε ο Basak.
Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν, ωστόσο, ότι το μοντέλο CRUNCH (Compensation-related Utilization of Neural Circuits Hypothesis) δεν ισχύει για όλους τους ηλικιωμένους ενήλικες. «Αυτό που βρήκαμε είναι ότι αυτοί οι ηλικιωμένοι με υψηλή προσαρμογή υπερενεργοποίησαν τον ραχιαίο προμετωπιαίο φλοιό μόνο σε μέτρια επίπεδα δυσκολίας εργασίας, ενώ οι ηλικιωμένοι με χαμηλή προσαρμογή χρησιμοποίησαν αυτήν την περιοχή ακόμη και για την απλούστερη εκδοχή της εργασίας», είπε ο Basak.
«Επιπλέον, οι ηλικιωμένοι με καλή φυσική κατάσταση αντισταθμίστηκαν ενεργοποιώντας τον ανώτερο βρεγματικό λοβό. Βρήκαμε τέτοια προστατευτικά αποτελέσματα σε αυτά τα άτομα που ασχολούνταν τακτικά με έντονη δραστηριότητα και παρουσίαζαν υψηλή καρδιοαναπνευστική ικανότητα, η οποία αντισταθμίζει την πτώση της γνωστικής ικανότητας που συνήθως βλέπουμε με την ηλικία», συνέχισε ο Basak. «Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι το μοντέλο CRUNCH πρέπει να τροποποιηθεί για να ληφθεί υπόψη η προστατευτική επίδραση της φυσικής κατάστασης στον γερασμένο εγκέφαλο».