Исследователи установили, что нарушения метаболизма приводят к ухудшению снабжения мозга кислородом не менее выраженно, чем естественные процессы старения. Изучение множества снимков головного мозга выявило: избыточный вес и повышенное артериальное давление негативно влияют не только на сердечно-сосудистую систему, но также провоцируют дефицит питательных веществ в нервной ткани любого возраста, что существенно ухудшает когнитивные способности.

Процессы старения затрагивают как организм в целом, так и головной мозг. Специалисты на протяжении многих лет исследуют возрастные трансформации нервной системы и определили типичную последовательность этих изменений. У людей старшего поколения наблюдается истончение коры больших полушарий, уменьшение объема белого вещества и постепенное ослабление памяти.

Оценка основных параметров здоровья не представляет большой сложности: врачи регулярно контролируют массу тела, артериальное давление, уровень сахара в крови и холестерина. Осмотр внутренних структур черепа – задача гораздо более сложная, требующая применения дорогостоящих методов магнитно-резонансной визуализации.

Ранее ученые уже обнаруживали взаимосвязи между физическим состоянием организма и интеллектуальными функциями. Например, ранее было установлено, что ожирение связано с уменьшением толщины лобных долей головного мозга, а повышенное кровяное давление – со снижением кровоснабжения в определенных областях.

Сложность ситуации заключалась в объединении двух различных этапов развития событий. Медицинские работники испытывали затруднения с определением сути происходящих трансформаций у пациентов, страдающих от избыточного веса. Научный персонал не мог установить наверняка, связано ли преждевременное старение мозга человека с общим состоянием организма или же метаболические нарушения провоцируют дополнительные деструктивные процессы. Создатели новой научной публикации применили математический анализ для отделения воздействия возраста и нарушений в работе обмена веществ на функционирование нервной системы.

Специалисты сопоставили результаты лабораторных исследований с данными магнитно-резонансной томографии головного мозга. Они стремились найти конкретные физиологические индикаторы, которые бы демонстрировали скрытые дефекты в тканях нервной системы. Результаты опубликовали в журнале PLOS Biology.

Ученые использовали медицинские записи двух обширных групп людей. Первая группа состояла из 597 индивидуумов возрастом от 36 до 100 лет. Вторая выборка включала 3013 участников в возрасте от 51 до 83 лет. Информация о массе тела, артериальном давлении и составе крови была внесена в статистическую модель. Также были добавлены данные томографии. Снимки отображали строение тканей, плотность нейронных связей и скорость циркуляции крови.

Разработанное программное обеспечение анализировало взаимосвязи между двумя наборами числовых данных и определило наличие двух не связанных друг с другом тенденций. Первая из них полностью соответствовала общепринятому процессу старения, характеризующемуся утратой мозгом своей структурной организации: у пожилых людей наблюдалось истончение коры головного мозга, деградация нервных волокон и замедление кровотока в сосудах. Этот процесс был универсален как для мужчин, так и для женщин.

Вторая выявленная тенденция была обусловлена метаболическими факторами: избыточный вес, повышенное артериальное давление, высокий уровень глюкозы крови и недостаток «хорошего» холестерина действовали совместно. В отличие от старения, этот фактор не оказывал существенного прямого воздействия на структуру тканей мозга; вместо этого он значительно уменьшал мозговой кровоток – показатель объема крови, поступающего к клеткам головного мозга за определенный промежуток времени.

Авторы исследования оценили когнитивные способности участников эксперимента. Было установлено, что уменьшение кровотока оказывает влияние на поведение человека. Люди с нарушениями обмена веществ демонстрировали худшие результаты в тестах, оценивающих способность к умственной адаптации. Им было сложнее быстро переходить от одного задания к другому. Эта тенденция была наиболее заметна у женщин.

Исследователи пришли к заключению, что метаболические нарушения являются независимым фактором риска развития деменции. Даже при относительно молодом возрасте человек может столкнуться с недостаточным кровоснабжением мозга из-за проблем с весом и артериальным давлением.

Разделение этих двух процессов на математическом уровне указывает на четкую стратегию профилактики слабоумия. Хотя остановить естественное старение организма невозможно, можно контролировать массу тела и уровень давления. Кроме того, врачи смогут использовать показатели холестерина и сахара крови не только для оценки риска сердечно-сосудистых заболеваний, но и как простой способ выявления проблем с кровоснабжением головного мозга.