Учёные из Калифорнийского университета в Ирвайне (University of California, Irvine) впервые показали, что с возрастом мозг человека не просто теряет объём — он буквально меняет свою форму.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, выявило закономерные деформации: нижние и передние области мозга со временем расширяются наружу, тогда как верхние и задние — сжимаются внутрь.
Эти геометрические искажения оказались тесно связаны со снижением памяти, логического мышления и другими когнитивными нарушениями, сопровождающими старение.
«Раньше мы изучали, сколько ткани теряется в мозге. А теперь видим — важно не только сколько, но и как он меняет форму», — поясняет Нильс Янссен (Niels Janssen), доктор философии, профессор Университета Ла-Лагуна (Universidad de La Laguna) в Испании и приглашённый исследователь Центра нейробиологии обучения и памяти (Center for the Neurobiology of Learning and Memory)UC Irvine.
Геометрия мозга и когнитивный упадок
Команда проанализировала более 2600 МРТ-сканов людей в возрасте от 30 до 97 лет.
Выяснилось, что форменные изменения мозга усиливаются с возрастом и особенно заметны у людей с когнитивными нарушениями.
- Люди с более выраженным сжатием задних областей мозга демонстрировали худшие результаты в тестах на рассуждение и память.
- Эти закономерности были подтверждены в двух независимых выборках, что усиливает достоверность открытия.
«Мы впервые показали, что геометрия мозга может служить новым биомаркером старения и когнитивного спада», — отмечает доктор Дженна Адамс (Jenna Adams), соавтор исследования.
Почему энторинальная кора — «слабое звено»
Особое внимание исследователи уделили энторинальной коре — небольшому, но ключевому узлу памяти, расположенному в медиальной височной доле.
С возрастом, по данным анализа, деформации мозга буквально “давят” на эту область, прижимая её к твёрдому основанию черепа.
«Эта механическая нагрузка может объяснить, почему именно энторинальная кора первой поражается при болезни Альцгеймера», — говорит Майкл Ясса (Michael Yassa), директор CNLM и профессор кафедры памяти имени Джеймса МакГоу (James L. McGaugh Endowed Chair).
В этой зоне как раз начинает накапливаться тау-белок, токсичный агент, вызывающий разрушение нейронов при Альцгеймере.
Теперь учёные полагают, что не только химические, но и механические силы — гравитация, сжатие и изгиб тканей — могут способствовать повреждению клеток мозга.
Новый маркер для ранней диагностики
Сдвиг парадигмы очевиден: вместо того чтобы измерять только объём утраченного серого вещества, исследователи предлагают оценивать архитектуру мозга как динамическую систему.
«Эти данные открывают возможность предсказывать риск деменции за годы до появления симптомов», — отмечает Янссен.
В долгосрочной перспективе такой подход может лечь в основу неинвазивных тестов для раннего выявления болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных расстройств.
Международное сотрудничество и будущее исследований
Работа стала результатом тесного партнёрства между UC Irvine и Университетом Ла-Лагуна (Испания).
Исследование финансировалось Национальным институтом старения (National Institute on Aging) — подразделением Национальных институтов здравоохранения США (NIH).
«Мы только начинаем понимать, как геометрия мозга формирует болезнь, — говорит Ясса. — Возможно, ответы на многие вопросы всё это время лежали прямо перед нами — в форме нашего мозга.»
Ключевые факты
🧠 Форма важнее размера: возраст вызывает систематические деформации мозга, связанные с ухудшением памяти и мышления.
🧩 Связь с болезнью Альцгеймера: сжатие мозга может физически повредить энторинальную кору — первую мишень болезни.
🔬 Новый биомаркер: геометрия мозга может помочь выявить деменцию задолго до клинических проявлений.
🏛️ Источник:
“Age-related constraints on the spatial geometry of the brain” by Niels Janssen et al. Nature Communications
