Память о «где» играет важную роль в повседневной жизни: где я оставил ключи, где позавтракал прошлой ночью, где впервые встретился с другом. Однако именно пространственная память — способность удерживать информацию о местоположении — является одной из первых когнитивных функций, которая ухудшается с возрастом. Упадки этой способности уже в средних годах могут быть ранним признаком деменции. Исследователи из Стэнфордской медицины и их коллеги выясняют, что именно ломается в мозге пожилых людей в системе обработки пространственных данных — и можно ли это предотвратить.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Новое исследование на мышах показало, что активность в так называемой медиальной энторинальной коре (medial entorhinal cortex) — области мозга, которую иногда называют «внутренним GPS мозга» — теряет стабильность и перестаёт точно откликаться на окружающую среду у старых особей.  У тех животных, у которых активность в этой области была наиболее нарушена, на тестах пространственной памяти наблюдались наибольшие сбои.

Медиальная энторинальная кора — ключевой компонент навигационной системы мозга. В ней находятся разные типы клеток, которые кодируют скорость передвижения, направление взгляда и границы пространства.

Но особенно важны клетки-сетки (grid cells), которые создают своего рода «карту пространства», наподобие координатной сетки.

В исследовании мышей разных возрастов (молодые —   примерно 3 месяца, среднего—  примерно13 месяцев, старые —   примерно 22 месяца, что примерно соответствует 20, 50–60 и 75–90 годам у людей) животных помещали в виртуальную среду и регистрировали активность клеток их мозга, когда мыши бегали по виртуальным трекам в поисках скрытой награды.

Со временем молодые и средние мыши создавали стабильные карты среды: клетки-сетки вырабатывали чёткие шаблоны активации. Но у старых мышей, особенно когда траектории среды менялись, клетки-сетки реагировали хаотично, и животные не могли определить, по какому маршруту они находятся.

Интересно, что среди старых мышей была одна «суперстареющая» особь: её поведение и активность клеток напоминали молодых и средних мышей. Это наглядно демонстрирует индивидуальную вариабельность в старении — почему одни лучше сохраняют когнитивные функции, а другие — нет.

Учёные также проанализировали экспрессию генов у мышей и обнаружили 61 ген, активность которых коррелировала с нестабильностью клеток-сетки. Один из таких генов — Haplin4 — может быть вовлечён в поддержание структуры вокруг нейронов (перинейрональной сети), что помогает «укреплять» стабильность сеток и защищать пространственную память.

Как заявляют исследователи, понимание этих механизмов может пролить свет на то, почему у одних людей ухудшение пространственной памяти наступает быстрее, у других — медленнее. Это важный шаг к выяснению, как можно замедлить такие возрастные изменения.