Η Αλεξάνδρα Τουρούτογλου από την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ εξηγεί γιατί κάποιοι εγκέφαλοι δεν γερνούν

Η δρ. Αλεξάνδρα Τουρούτογλου, από την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ εξηγεί γιατί κάποιοι εγκέφαλοι δεν γερνούν και πώς η ανακάλυψή της μπορεί να αλλάξει τη ζωή ανθρώπων που πάσχουν από Αλτσχάιμερ και γεροντική άνοια

2«Οι περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται με τη μνήμη και τη μάθηση, δεν έδειξαν κανένα από τα σημάδια συρρίκνωσης που τυπικά σχετίζονται με την ηλικία.»

«Υπάρχει πιο γοητευτικό πράγμα από τον ανθρώπινο εγκέφαλο;», θα αναφέρει στις πρώτες της προτάσεις από το σπίτι της στη Βοστώνη της Μασαχουσέτης, έτοιμη να μοιραστεί τον ενθουσιασμό για τη νέα της ερευνητική ανακάλυψη, που θέλει τον εγκέφαλο μερικών ηλικιωμένων να παραμένει νέος και να συγκρίνεται λειτουργικά με τον εγκέφαλο ατόμων με το 1/3 της ηλικίας τους!

1Η ίδια, άλλωστε, με τα καινοτόμα ερευνητικά της πρότζεκτ έχει καταφέρει να ακολουθήσει μία ακαδημαϊκή πορεία γεμάτη διακρίσεις, υποτροφίες, ακόμα και τιμητικές αναφορές από το Εθνικό Ίδρυμα Υγείας των ΗΠΑ, το οποίο δημιούργησε πέρυσι ένα ντοκιμαντέρ για την πορεία που είχε ως γυναίκα επιστήμονας στη Νευροεπιστήμη.

Ανακαλύψαμε μια ελίτ ομάδα ηλικιωμένων, τους «σούπερ ηλικιωμένους», ο εγκέφαλος των οποίων παραμένει νεανικός. Οι σούπερ ηλικιωμένοι αποδίδουν εξίσου καλά στα τεστ μνήμης με ανθρώπους που έχουν το ένα τρίτο της ηλικίας τους.

«Κατάγομαι από την Πτολεμαΐδα. Οι γονείς μου, Πασχάλης και Ευγενία, δεν ήταν επιστήμονες αλλά μου έμαθαν να δουλεύω σκληρά και να επιμένω παρά τις δυσκολίες. Χωρίς αμφιβολία, αυτό αποτελεί ένα σημαντικό χαρακτηριστικό που με οδήγησε στο Χάρβαρντ. Ως φοιτήτρια και υποψήφια διδάκτορας του Α.Π.Θ. συμμετείχα σε πολλά ευρωπαϊκά και διεθνή συνέδρια σε θέματα για τη μνήμη και τις άλλες νοητικές μας λειτουργίες. Η επιλογή μου να βρεθώ στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ ήταν μια ενσυνείδητη απόφαση. Αισθανόμουν την ανάγκη να κατανοήσω περαιτέρω τις λειτουργίες του ανθρώπινου εγκεφάλου και να τις μελετήσω εις βάθος, κοιτάζοντας μέσα στον ίδιο τον εγκέφαλο.

3Η νευροεπιστήμη αποτελεί μια σημαντική προτεραιότητα για το Πανεπιστήμιο του Χάρβαντ και αυτό το διαπιστώνει εύκολα κανείς από τις πρωτοποριακές νευροαπεικονιστικές μεθόδους των ερευνητικών του προγραμμάτων. Σταθμός στην επαγγελματική μου πορεία ήταν η επιτυχία μου να γίνω δεκτή ως μεταδιδακτορική επιστήμονας σε ερευνητικό πρόγραμμα νευροαπεικόνισης στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και στο Γενικό Νοσοκομείο Μασαχουσέτης. Ανεξαρτήτως φύλου ή εθνικότητας, μια επιτυχημένη ακαδημαϊκή πορεία στο Χάρβαντ απαιτεί να εργάζεσαι συστηματικά και να αντεπερξέρχεσαι επιτυχώς σε συνθήκες πίεσης και ανταγωνισμού. Είναι σημαντικό να εγκύπτεις στα σύγχρονα επιστημονικά ερωτήματα. Ο επιστημονικός μου ζήλος με οδήγησε πίσω από σημαντικές έρευνες με παγκόσμιο ενδιαφέρον», αναφέρει και στέκεται στο αντικείμενο της διδασκαλίας της στο κορυφαίο Πανεπιστήμιο.

«Το επιστημονικό μου πεδίο μου είναι η νευροαπεικόνιση των λειτουργιών του εγκεφάλου και οι κλινικές της εφαρμογές. Η νευροαπεικόνιση είναι μια πρωτοποριακή μέθοδος, που εξαρτάται από το επίπεδο οξυγόνωσης του αίματος και μας επιτρέπει να καταγράψουμε την ενεργοποίηση των εγκεφαλικών δομών σε πραγματικό χρόνο και στη συνέχεια να χαρτογραφήσουμε τις εγκεφαλικές λειτουργίες. Έως τώρα, οι νευροαπεικονιστικές μελέτες συνέδεαν τις εγκεφαλικές λειτουργίες με συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου. Οι έρευνες μας είναι σε εξέλιξη, αλλά είμαστε πλέον σε θέση να γνωρίζουμε οτι οι περισσότερες εγκεφαλικές λειτουργίες εμπλέκουν ένα σύνολο δομών που συνδέονται μεταξύ τους, τα λεγόμενα νευρωνικά δίκτυα. Οι μελέτες σε ασθενείς με νευρολογικές παθήσεις έχουν δείξει πως ακόμη και στον εγκέφαλο των ασθενών τα δίκτυα αυτά έχουν μια σημαντική ικανότητα να προβλέπουν την εξέλιξη των συμπτωμάτων της ασθένειας.

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος, άλλωστε, είναι η πιο πολύπλοκη δομή στην ανθρώπινη φύση. Τα τελευταία χρόνια, χάρη στην εντυπωσιακή ανάπτυξη των νευροεπιστημών, όμως, είμαστε σε θέση να οραματιζόμαστε μια λεπτομερή χαρτογράφηση του εγκεφάλου σε επίπεδο μοριακό, κυττάρων, δομών, νευρωνικών συστημάτων και συμπεριφοράς», προσθέτει.

Ποια ανάγκη οδήγησε, όμως, στην υλοποίηση της συγκεκριμένης έρευνας, που αλλάζει όλα όσα μέχρι τώρα γνωρίζαμε για τον ανθρώπινο εγκέφαλο.

«Η έρευνα διεξήχθη στο πλαίσιο μελέτης της νόσου του Αλτσχάιμερ. Γνωρίζαμε, για παράδειγμα, ότι υπάρχει αξιοσημείωτη συρρίκνωση σε τμήματα του εγκεφάλου που εμπλέκονται με τη μνήμη, την αποθήκευση και την ανάκτηση πληροφοριών. Εστιάσαμε την έρευνά μας σε αυτά τα τμήματα του εγκεφάλου, κάνοντας μαγνητικές τομογραφίες και υποβάλλοντας σε τεστ τις γνωστικές δεξιότητες 40 ατόμων μεγαλύτερης ηλικίας (στα 60 και στα 70 τους) και 41 νέων (ηλικίας από 18 έως 32).

Εδώ πρέπει να τονίσουμε ότι καθώς περνάμε τα 50 μας,η φαιά ουσία στον εγκέφαλό μας τείνει να συρρικνώνεται και η μνήμη αρχίζει να εξασθενεί. Αυτές οι αλλαγές θεωρούνται απολύτως φυσιολογικές. Στην έρευνά μας που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό νευροεπιστήμης «The Journal of Neuroscience», ανακαλύψαμε μια ελίτ ομάδα ηλικιωμένων, τους «σούπερ ηλικιωμένους», ο εγκέφαλος των οποίων παραμένει νεανικός. Οι σούπερ ηλικιωμένοι αποδίδουν εξίσου καλά στα τεστ μνήμης με ανθρώπους που έχουν το ένα τρίτο της ηλικίας τους. Σε μια από τις δοκιμασίες μνήμης, χορηγήσαμε μια λίστα 16 λέξεων και ζητήσαμε από τους ηλικιωμένους να τις ανακαλέσουν 20 λεπτά αργότερα. Οι ηλικιωμένοι κατά κανόνα θυμούνται μεταξύ 8 και 10 λέξεων, ενώ οι νέοι 13 ή και 16. Η ομάδα των «σούπερ ηλικιωμένων» ανακάλεσε 13 ή και όλες τις λέξεις!

Στη συνέχεια, εξετάσαμε εις βάθος τις τομογραφίες του εγκεφάλου ηλικιωμένων και νέων και διαπιστώσαμε ότι οι εγκέφαλοι των σούπερ ηλικιωμένων εμφάνιζαν νεανικά χαρακτηριστικά. Οι περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται με τη μνήμη και τη μάθηση, μάλιστα, δεν έδειξαν κανένα από τα σημάδια συρρίκνωσης που τυπικά σχετίζονται με την ηλικία. Ενώ, παράλληλα, ο φλοιός, καθώς και άλλα μέρη του εγκεφάλου που σταδιακά συρρικνώνονται λόγω της γήρανσης, στους σούπερ ηλικιωμένους συνέχιζαν να έχουν ίδιο μέγεθος με εκείνο των νέων. Σε μερικές περιπτώσεις δεν υπάρχει καμία διαφορά ανάμεσα στους σούπερ ηλικιωμένους και στους νεαρούς ενηλίκους, όπως ο μέσος φλοιός της έλικας του προσαγωγίου (βλέπε εικόνα) και του ιπποκάμπου.

Ακόμη περισσότερο, τα τεστ μνήμης διαπιστώσαμε ότι συσχετίζονται με το μέγεθος της φαιάς ουσίας του εγκεφάλου. Όσοι είχαν καλύτερη απόδοση στα τεστ, είχαν επίσης περισσότερη φαιά ουσία στις περιοχές του εγκεφάλου που εξετάσαμε στις μαγνητικές τομογραφίες. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι ελίτ των σούπερ ηλικιωμένων δε διέφερε σε σχέση με τους συνομηλίκους της ως προς το φύλο ή το μορφωτικό επίπεδο.

Στο παρελθόν, οι επιστήμονες είχαν ανακαλύψει ηλικιωμένους με εξαιρετικά καλές δεξιότητες μνήμης. Οι προηγούμενες μελέτες είχαν συγκρίνει

ηλικιωμένους με μεσήλικες. Στην έρευνά μας για πρώτη φορά συγκρίναμε ηλικιωμένους στα 60 και 70 τους με νέους ηλικίας 18 έως 32 ετών. Περιμέναμε να δούμε σημάδια συρρίκνωσης του εγκεφάλου σε όλους τους ηλικιωμένους σε μικρότερο ή μεγαλύτερο βαθμό. Δε μας προκάλεσε μεγάλη έκπληξη ότι σε σχέση με τους συνομήλικούς τους, οι σούπερ ηλικιωμένοι εμφάνιζαν μικρότερη συρρίκνωση στις εγκεφαλικές δομές που εμπλέκονται στη μνήμη. Αυτό που ήταν εντυπωσιακό ήταν ότι ο εγκέφαλος των σούπερ ηλικιωμένων είχε παραμένει νεανικός. Μας εξέπληξε ότι σε ορισμένες εγκεφαλικές περιοχές δεν είχε επέλθει καμία συρρίκνωση και δεν υπήρχε καμία διαφορά με τους νέους!», υποστηρίζει και στέκεται στις επόμενες προκλήσεις της έρευνας.

«Στο άμεσο μέλλον σκοπεύουμε να μελετήσουμε πιθανούς παράγοντες που συμβάλλουν στην νεανικότητα των εγκεφάλων ορισμένων ηλικιωμένων».

Αυτή τη στιγμή δε γνωρίζουμε ποιοι παράγοντες μπορεί να επηρεάζουν αυτό το φαινόμενο. Στο άμεσο μέλλον σκοπεύουμε να μελετήσουμε πιθανούς παράγοντες που συμβάλλουν στην νεανικότητα των εγκεφάλων ορισμένων ηλικιωμένων. Θα επικεντρωθούμε σε πιθανούς γενετικούς παράγοντες που κάνουν τους ανθρώπους ανθεκτικούς στην εγκεφαλική γήρανση, αλλά και σε πράγματα που οι άνθρωποι μπορούν να κάνουν οι ίδιοι, όπως η φυσική κατάσταση και η διατροφή.

Ένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον εύρημα της μελέτης μας ήταν ότι οι περιοχές στις οποίες δεν είχε επέλθει συρρίκνωση είναι αυτές που είναι και ευάλωτες σε ασθένειες όπως η νόσος Alzheimer’s. Η συγκεκριμένη έρευνα μας ανοίγει ένα δρόμο για την κατανόηση των διεργασιών που οδηγούν στην άνοια και στο αν υπάρχουν τρόποι για την αποφυγή της.

Η μεγάλη πρόκληση για εμάς είναι, άλλωστε, το να καταλάβουμε γιατί ο εγκέφαλος ορισμένων ηλικιωμένων παραμένει νεανικός. Αναπάντητο παραμένει το ερώτημα αν μπορεί η επιστήμη να μας κάνει σούπερ ηλικιωμένους ή είναι κάτι με το οποίο γεννιόμαστε. Είχαν οι σούπερ ηλικιωμένοι περισσότερη φαιά ουσία στον εγκεφαλικό φλοιό και καλύτερη μνήμη και ως νέοι ή μήπως αυτό που συμβαίνει είναι ότι είναι ανθεκτικοί στη φυσιολογική διεργασία της γήρανσης; Αν καταλάβουμε γιατί ο εγκέφαλος ορισμένων ηλικιωμένων αρνείται να γεράσει, πιθανώς να ανακαλύψουμε τρόπους πρόληψης της απώλειας της μνήμης και μείωσης του κινδύνου εμφάνισης της Αλτσχάιμερ και της γεροντικής άνοιας! Μία πραγματική επανάσταση στην παγκόσμια ιατρική».

Πηγή