Алцхаймер: Учените откриват причината за вечерната възбуда
Ново проучване разкри биологична схема на часовника, която може да обясни защо хората с болестта на Алцхаймер или други форми на деменция могат да станат по-развълнувани или агресивни в ранните вечерни часове.
Изследователите се надяват, че техните открития ще доведат до нови лечения, които помагат да се успокои агресивността и възбудата, които хората с болестта на Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания обикновено изпитват като част от състояние, известно като „залез слънце“.
В проучване на мишки, за което те съобщават в списанието Природна неврология, те обясняват за първи път как биологичният часовник се свързва с мозъчни клетки или неврони, които контролират агресията.
„Изследвахме мозъчната верига на биологичния часовник“, отбелязва старшият автор на изследването проф. Клифорд Б.Сапър, председател на Катедрата по неврология в Медицинския център на Бет Израел за дяконеса в Бостън, Масачузетс, „и откри връзка с популация от неврони, за които е известно, че причиняват насилствени атаки, когато се стимулират при мъжки мишки“.
Какво е залез слънце?
Залезът е състояние, което обикновено се наблюдава при хора с болестта на Алцхаймер, когато поведението става неспокойно, възбудено и агресивно, придружено от объркване.
Името му произлиза от факта, че обикновено започва или се влошава в късния следобед или рано вечерта - когато слънцето залязва и дневната светлина започва да избледнява. За съжаление често това е времето, когато болногледачите са уморени и трябва да си вземат почивка.
Все още не знаем точно какво причинява залез слънце. Предложените възможности включват депресия, прекомерна умора, болка или дори скука, глад и жажда.
Изследователите, които стоят зад новото проучване, избраха да проучат друга възможност: мозъчните промени, причинени от невродегенеративни заболявания като Алцхаймер, пречат на биологичния часовник.
Те се интересуваха особено от това дали часовникът „директно регулира агресивното поведение“.
Биологични часовници и циркаден ритъм
Биологичните часовници са специфични групи протеини, които комуникират с клетки в почти всеки орган и повечето тъкани в тялото.
Те реагират на промените в светлината и тъмнината в околната среда и пораждат циркадни ритми - това са физически, поведенчески и психически промени, които „следват ежедневен цикъл“.
Повечето живи същества, от микроби до растения и животни, имат циркадни ритми. Например, да си буден през деня и да спиш през нощта е циркаден ритъм, който възниква от биологичните часовници, отговарящи на промените в нивата на светлина в средата на организма.
Учените са открили, че гените, които създават и контролират различните компоненти на биологичните часовници, са до голяма степен сходни при хората, мишките, плодовите мухи, гъбите и много други организми.
Докато биологичните часовници се намират почти навсякъде в тялото, всички те се синхронизират от „главния часовник“ в мозъка.
При хората, мишките и други гръбначни животни главният часовник се намира в супрахиазматичното ядро, което представлява клъстер от неврони в хипоталамусната област на мозъка. Клъстерът съдържа около 20 000 клетки и получава сигнали директно от очите.
Циркаден модел на агресия
За своето проучване проф. Сапър и колегите му измерват честотата и интензивността на взаимодействията между мъжки мишки, докато „резидентни мишки“ защитават своята територия срещу „мишки натрапници“, които са въведени в клетките им по различно време на деня.
Те съобщават, за първи път в публикувано проучване, че атаките срещу мишките-натрапници показват циркаден модел на агресия - т.е. тяхната интензивност и честота зависят от времето на деня.
"Мишките", обяснява проф. Сапър, "са по-склонни да бъдат агресивни в ранните вечерни часове около изгасналите светлини и най-малко агресивни в ранната сутрин, около включените светлини."
„Изглежда агресивност - продължава той, - натрупва се при мишки по време на включените светлини и достига връх около края на светлинния период.“
В друг набор от експерименти изследователите манипулират главния биологичен часовник на мишките, като променят гени в невроните, които го регулират.
Те откриха, че когато спряха невроните на главния часовник да могат да направят специфичен химически пратеник или невротрансмитер, мишките загубиха своя циркаден модел на агресия. Агресивността оставаше висока през цялото време, без да показва върхове и спадове.
След това изследователите използваха инструмент, наречен оптогенетика, за да картографират участващите мозъчни вериги. Инструментът използва лазерна светлина, за да стимулира и деактивира целевите мозъчни клетки.
Биологичен часовник, обвързан с агресивни неврони
Изследователите откриха две паралелни вериги, които свързват биологичния часовник с мозъчен подрегион, наречен „вентролатерална част на вентромедиалния хипоталамус“, за която е известно, че регулира агресията. Стимулирането на невроните тук кара мишките да стават насилствени и агресивни.
Те стигат до заключението, че техните резултати разкриват „функционална“ верига, чрез която „часовникът на супрахиазматичното ядро регулира агресията“.
Моделите, които те наблюдават при мишките, казва проф. Сапър, „имитират моделите на повишена агресия, наблюдавани при пациенти по време на залез слънце.“
Това предполага, че веригата е повредена по някакъв начин при невродегенеративни заболявания като Алцхаймер, отбелязва той.
По-нататъшни изследвания за това как тази биологична схема на часовника се променя при хора с болестта на Алцхаймер биха могли да бъдат много полезни за подобряване на качеството на живот на пациентите и болногледачите.
„Залезът често е причината пациентите да бъдат институционализирани и ако клиницистите могат да контролират тази схема, за да минимизират агресивността в края на деня, пациентите могат да живеят у дома по-дълго.“
Проф. Клифорд Б. Сапер
