שני חוקרים מאוניברסיטת טקסס בדאלאס המרכז לאריכות חיים חיונית (CVL) קיבלו מענק לחמש שנים מהמכון הלאומי לבריאות (NIH) כדי להרחיב את המחקר שלהם על מבנה המוח, תפקוד וקוגניציה לאורך זמן באמצעות שימוש ב- הדמיה עוצמתית ברזולוציה גבוהה.
הפרופסורים לפסיכולוגיה ד"ר קריסטן קנדי וד"ר קארן רודריג בבית הספר למדעי ההתנהגות והמוח זכו ב-3.7 מיליון דולר מהמכון הלאומי להזדקנות של ה-NIH כדי להרחיב את מחקר ההזדקנות האורך החיים של אזור דאלאס כך שיכלול גל רביעי וחמישי של איסוף נתונים. מה שיאפשר להם לעקוב אחר משתתפי המחקר לאורך 14 שנים. הפרויקט כבר משתרע על פני שלושה מחזורים של איסוף נתונים על פני כשמונה שנים, כאשר אנשים נעים בין גיל 20 ל-98.
קנדי ורודריג ישתמשו באחת ממכונות ההדמיה החזקות ביותר שקיימות -; סורק התהודה המגנטית 7-Tesla, אחד מכ-35 בארה"ב, במרכז למחקר הדמיה מתקדמת (AIRC), מתקן משותף עם UT Southwestern Medical Center, UT Dallas ומוסדות אחרים בצפון טקסס. באמצעות מכשיר MRI זה בנפח 24 טון, בעל יכולת לצלם פחות ממילימטר של רקמה, החוקרים יוכלו לחקור את המטבוליטים הכימיים של רקמת המוח.
הבנת המנגנונים מאחורי הזדקנות רגילה לעומת פתולוגית היא מטרה חיונית לבריאות הציבור. בעוד מדעי המוח הקוגניטיביים עשו צעדים גדולים בזיהוי ההבדלים המוחיים העיקריים בין מבוגרים צעירים ומבוגרים, מדד אמיתי של הזדקנות דורש מחקרים אורכיים כמו שלנו, המראים כיצד מדדים מוחיים וקוגניטיביים משתנים לאורך זמן בתוך אדם, תוך דגימת אנשים באמצע הבגרות. ."
ד"ר קריסטן קנדי, מנהלת מעבדת הדמיה עצבית של הזדקנות וקוגניציה ב- CVL
עד סוף הפרויקט, יהיו לחוקרים חמישה גלי נתונים המשתרעים על פני 180 משתתפי מחקר.
"שתי קבוצות הנתונים הבאות יוסיפו מידע חדש על הגורמים המטבוליים שעשויים לקבוע אם מסלול הזדקנות המוח של אדם בריא או לא, מה שיוביל לפתולוגיות כמו מחלת אלצהיימר", אמר רודריג, מנהל המעבדה למדעי המוח הקוגניטיביים של ההזדקנות. ב- CVL.
ההתקדמות הטכנולוגית מאז תחילת המחקר אפשרה למדענים לחקור את ההזדקנות ברמה פרטנית יותר כאשר הם מחפשים סמנים ביולוגיים שמקדמים את ההבנה של הבדלים אינדיבידואליים בהזדקנות המוח.
"האינטראקציות הביולוגיות שקובעות כיצד אנו מזדקנים הן מעבר להישג ידה של הדמיה עצבית מסורתית", אמר קנדי. "יש לחקור את המסלולים והתוצאות הנוירוקוגניטיביות הללו בקנה מידה מיקרו, מזו ומקרו: מתאי ומולקולות ועד לרמת הרקמה שאנו יכולים לראות כעת ב-7-Tesla, ועד לרמה הגדולה יותר שבה ראינו ברזולוציית MRI מסורתית ."
לשלב החדש של הפרויקט שלוש מטרות. הראשון כרוך בחיפוש אחר גורמים כימיים ברמת מיקרו בשינויים מוחיים בקנה מידה גדול יותר לאורך זמן.
"אנו מאמינים שמשתתפים השומרים על רמות קודמות של אותות חמצן בדם יהיו שונים בחתימות הנוירומטבוליטים שלהם מאלה שלא", אמר קנדי. "בין אם זה בא בצורה של רמות גבוהות של נוגדי חמצון, דלקת נמוכה יותר או גורמים אחרים שאנחנו יכולים כעת למדוד -; זה מה שאנחנו רוצים ללמוד."
המטרה השנייה כוללת מדידת עובי שכבת קליפת המוח ותכולת המיאלין כדי לזהות דפוסים שמתכתבים עם הזדקנות בריאה או לא מתפקדת. המטרה הסופית היא להתחיל להתיר את הקשרים בין ההזדקנות בשלוש רמות הסולם.
הדמיית 7-T תאפשר שלושה סוגים חדשים של דיוק הדמיה עבור פרויקט CVL: ניתן למדוד מיאלין כדי לאמוד את תקינותם של קשרי החומר הלבן בין אזורי המוח; ניתן למדוד את עובי קליפת המוח בדיוק רב יותר כדי לקבל תובנה חדשה לגבי האופן שבו קליפת המוח מזדקנת; וניתן לזהות חתימות מוח מולקולריות ותאיות נוירוכימיות שעשויות להיות קשורות חזק לדפוסי הזדקנות מסוימים.
"אנו נמדוד ריכוזים אזוריים במוח של מספר נוירומטבוליטים, כולל נוגדי חמצון כמו גלוטתיון, הנוירוטרנסמיטורים חומצה גמא-אמינו-בוטירית (GABA) וגלוטמט, סמני דלקת עצבית, חומצות אמינו נוספות ועוד", אמר קנדי. "ההזדמנות הזו לגשר על פערי ידע בין תחומים ועל פני קנה מידה מרחבי היא מרגשת מאוד".
רודריג הדגיש כי התקדמות גדולה בחקר ההזדקנות אפשרית רק עם מחקרים ארוכי טווח, אשר על פי התכנון צריכים להשתרע על פרסי מימון מרובים.
"עם תמיכה מתמשכת זו של NIH, אנו יכולים כעת לבחון השערות לגבי הסמנים הביולוגיים הבריאותיים והדפוסים הספציפיים של הזדקנות המוח המשתלבים כדי לחזות הזדקנות קוגניטיבית מוצלחת בבגרות מבוגרים, כמו גם את הדפוסים העומדים בבסיס ההתקדמות מהזדקנות בריאה להזדקנות פתולוגית, "אמר רודריג.
רודריג וקנדי הדגישו גם את התרומות המכריעות שעמיתים ב-UT Southwestern יתרמו לפרויקט.
"המחקר הזה אפשרי רק בגלל שיתוף הפעולה שיש לנו עם המדענים המצטיינים ב-UT Southwestern, כלומר (מנהלת AIRC) ד"ר אנקה הנינג, מומחית בעלת שם עולמי בספקטרוסקופיה והדמיית שדה אולטרה-גבוה; (עוזר פרופסור ל-AIRC) ד"ר Jiaen Liu, שמומחיותו ב-MRI מבני תת-מילימטרי היא קריטית (פרופסור חבר לפסיכיאטריה) ד"ר אלנה איבלווה, עם הידע הקליני שלה בסמנים ביולוגיים של מחלות פסיכיאטריות ונוירולוגיות", אמר קנדי. "זהו צוות מרגש שאפשר לעבוד איתו".
