長壽文章

中年時期接受薑黃素治療的老年猴子的記憶力得以維持

中年時期接受薑黃素治療的老年猴子的記憶力得以維持

儘管我們外表會出現許多與年齡相關的變化,例如白髮和皺紋,但內部發生的變化會深刻影響生活經驗。 例如,工作記憶喪失可能是毀滅性的,工作記憶喪失可以讓我們在處理資訊時不會忘記自己正在做什麼。 從做飯時忘記食譜的步驟到開車時忘記目的地的指示,工作記憶喪失破壞了我們的生活。

一項新研究發表在 老化的神經生物學 表明 強效抗氧化劑薑黃素,通常與橙色生薑類似的植物薑黃有關,可以在老化過程中支持工作記憶。 波士頓大學醫學院的研究人員表明,與未經治療的受試者相比,攝取薑黃素的中年猴子表現出更好的工作記憶表現和更低的神經元興奮性(激活和溝通的能力)。 這項研究表明,幹預與年齡相關的認知變化的適當時間範圍是中年早期,並指出薑黃素在支持工作記憶方面的功效。

與年齡相關的工作記憶障礙始於中年

相當一部分人類和非人類靈長類動物與年齡相關的認知能力下降已有充分記錄。 與視覺辨別等感覺功能相比,左前額葉皮質 (LPFC) 介導的靈活思維、工作記憶和自我控制等高階認知功能尤其脆弱。或形狀。 越來越多的證據表明,人類和非人靈長類動物在中年早期,LPFC 介導的功能(例如工作記憶)開始下降。

我們並不完全了解工作記憶能力隨年齡下降的原因。 有一系列的可能性,從亞致死的變化到構成 LPFC 和相關大腦結構中電路的神經元,導致工作記憶所需的神經元(傳輸訊息的腦細胞)之間的電模式和通訊發生變化。 在這篇文章中,Chang 和同事觀察到,特定的大腦神經元的電特性、形狀和大小在中年開始改變。

工作記憶神經元的形式和功能的變化從中年開始

工作記憶神經元的形式和功能的變化從中年開始

Chang 及其同事研究了恒河猴在整個成年壽命(5.5 歲至 29.5 歲之間)工作記憶表現與年齡相關的變化的時間進程。 他們發現,這些非人類靈長類動物在中年早期開始的衰老過程中表現出空間工作記憶的持續下降。

隨著工作記憶的喪失,波士頓大學醫學院的研究人員檢查了神經元結構和功能的潛在變化是否發生在老化過程中的相似時間點。 在這些猴子的成年壽命中​​,有一些神經元興奮性改變的跡象,包括被稱為錐體神經元的LPFC 細胞的放電頻率顯著升高,錐體神經元因其細胞體的三角形表面而得名。

此外,隨著年齡的增長,這些錐體神經元開始看起來有所不同。 例如,隨著年齡的增長,頂端樹突(一種從錐體神經元頂端突出的結構,接收來自其他神經元的電訊號)的總長度略有減少。 樹突室中的樹突棘隨著年齡的增長而顯著減少。 樹突棘是興奮性突觸的主要部位,在恒河猴的成年壽命中​​,LPFC中興奮性突觸的密度與年齡有顯著負相關。 Chang 及其同事認為,脊椎數量的減少和興奮性的改變可能是老年猴子在工作記憶任務期間這些神經元持續活動減少的原因。

膳食薑黃素可改善與年齡相關的工作記憶變化

膳食薑黃素可改善與年齡相關的工作記憶變化

作為一種強大的抗氧化劑和抗發炎劑,薑黃素已被證明可以發揮許多可能有益於認知功能的細胞作用。 在連續的測試中,接受飲食薑黃素的恒河猴在空間和物體工作記憶表現方面表現出顯著的改善。 更重要的是,薑黃素的施用減少了中年和老年神經元興奮性的改變。 因此,人們很容易推測薑黃素對工作記憶表現的有益作用可能是由於它能夠透過某種未知的機制影響神經元的興奮性。

「我們重複了先前關於老年動物神經元特性和工作記憶功能變化的報告,並證明最顯著的變化——過度興奮、脊柱喪失和工作記憶障礙——發生在中年衰老過程中相對較早的時候,」張和同事總結。 “此外,我們發現飲食中的薑黃素可以改善工作記憶性能,還可以防止與年齡相關的神經元誘發放電率增加。”

問題是薑黃素如何改善與年齡相關的工作記憶缺陷。 作為一種強大的抗氧化劑和抗發炎劑,薑黃素已被證明可以發揮許多可能有益於認知功能的細胞作用。 例如,薑黃素可以增強大腦中有益的自噬作用——受損細胞成分的回收和清理。 它還增加了細胞能量的產生,這可能是工作記憶延遲期間神經元持續放電所需要的。

儘管薑黃素對週邊器官系統發炎和氧化壓力的作用眾所周知,但其對大腦的影響尚不清楚。 事實上,儘管 Chang 和同事使用了一種可以穿過血腦屏障的薑黃素,但薑黃素是否在該隊列的猴子大腦中代謝尚不清楚。 未來的工作需要評估薑黃素吸收的動態。 測試薑黃素在老年動物(發炎和氧化壓力更為嚴重)以及中老年猴子中的功效也很重要,看看薑黃素是否可以預防與年齡相關的發炎和神經元活動功能障礙的進展。

參考:

Chang W、Weaver CM、Medalla M、Moore TL、Luebke JI。 恒河猴工作記憶和前額葉皮質錐體神經元與年齡相關的改變始於中年早期,飲食中的薑黃素可以部分改善這種變化。 神經生物學老化。 2021;109:113-124。 doi:10.1016/j.neurobiolaging.2021.09.012



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