Esperienze e opinioni

Decodificare il cervello che invecchia

man playing guitar Foto: iStock

La maggior parte degli scienziati concentrati sull'invecchiamento studiano gli anziani. Questo ha perfettamente senso, ma Denise Park PhD, non è come la maggior parte degli scienziati. La Park, che dirige l'Aging Mind Laboratory all'Università del Texas di Dallas (UT Dallas), combina tecniche di neuroscansione e ricerca comportamentale per studiare il processo di invecchiamento nell'intera vita.


"È chiaro che ci sono differenze di età per ogni decennio, a partire dai 20 fino ai 90 anni", dice. Comprendere questi cambiamenti, ritiene la Park, sarà la chiave per scoprire nuovi modi per mantenere una mente sana per tutta la vita.


I tassi di Alzheimer sono in aumento con l'invecchiamento della popolazione americana, rendendola una delle sfide pressanti per la salute pubblica della nostra era, afferma la Park. Per capire meglio e prevenire la malattia, intende approfondire l'aspetto dell'invecchiamento sano nel cervello. Allo stesso tempo, sta esplorando possibili interventi per rallentare il declino cognitivo.


Il cervello che invecchia presenta puzzle quasi infiniti da risolvere, da qualsiasi punto di vista, afferma la Park. "Ho passato tutta la vita professionale a studiare la cognizione, iniziando dal primo anno del college, e non sono ancora stanca di farlo".

 

Il cervello nel corso della vita

La ricerca della Park aiuta a spiegare perché il cervello che invecchia continua a funzionare bene anche se mostra segni fisici della vecchiaia. Numerosi studi di diversi scienziati, tra cui la Park, hanno dimostrato che la velocità di elaborazione, la funzione inibitoria, la memoria di lavoro e la memoria a lungo termine declinano con l'età, mentre alcune strutture cerebrali calano anche di dimensione.


Tuttavia studi di scansione hanno scoperto che le persone anziane hanno una maggiore attività nei lobi frontali del cervello, la regione responsabile della pianificazione, del processo decisionale e di altri processi mentali complessi.


In un documento influente, la Park e la sua collega Patricia Reuter-Lorenz PhD, dell'Università del Michigan, hanno esaminato queste scoperte e proposto una "teoria della scaffalatura dell'invecchiamento e della cognizione" per spiegarle (Annual Review of Psychology, Vol. 60, No . 1, 2009). La teoria postula che, come il cervello mostra una degradazione strutturale legata all'età, c'è un aumento nell'attivazione cerebrale.


"In questa ricerca, abbiamo collegato specificamente la struttura alla funzione e suggerito che gli anziani costruiscono nuovi circuiti neurali per compensare parte del degrado nel loro cervello", afferma la Park. "Crediamo che prima inizia questo compenso nella vita, più velocemente una persona declinerà cognitivamente". In altre parole, ricercatori e medici potrebbero un giorno essere in grado di predire il declino cognitivo identificando questi modelli di compensazione anni prima che vacilli la cognizione.


La teoria della scaffalatura guida l'attuale progetto della Park, il Dallas Lifespan Brain Study, un ampio studio longitudinale che ha lanciato poco dopo essere entrata alla UT Dallas nel 2008. La Park e i suoi colleghi del laboratorio stanno usando la fMRI (risonanza magnetica funzionale), le scansioni PET e i test neuropsicologici per seguire circa 500 persone da 20 a 90 anni di età, per capire come appare un cervello sano e come funziona nel tempo, e identificare le firme neurali che potrebbero predire il futuro declino cognitivo. Con le nuove tecniche di scansione PET, i ricercatori possono raccogliere più misure di degradazione del cervello, inclusi i depositi di amiloide, la proteina associata all'Alzheimer.

 

Prevedere il declino cognitivo

I depositi di amiloide nel cervello sono da tempo associati alla patologia dell'Alzheimer, ma solo negli ultimi 15 anni circa gli scienziati sono riusciti a vedere l'amiloide nel cervello vivente, usando le scansioni PET. Quei primi risultati della PET sono stati sorprendenti: molti anziani con una normale funzione cognitiva hanno in realtà livelli piuttosto alti di amiloide nel cervello (Neurology, Vol. 78, No. 6, 2012).


Ora, la Park sta studiando cosa significa l'amiloide per gli adulti nelle varie età. In un recente esempio, lei e i suoi colleghi hanno esplorato la relazione tra depositi di amiloide e memoria episodica in tre gruppi di partecipanti al Dallas Lifespan Brain Study: giovani da 30 a 49 anni, adulti di mezza età da 50 e 69 anni e anziani da 70 a 89 anni. Hanno scoperto che tra gli adulti più giovani, quelli con un alto carico di amiloide avevano prestazioni significativamente inferiori nel richiamo della memoria e nel riconoscimento rispetto ai loro coetanei, una relazione che non era presente nei due gruppi più anziani (Neurology, Vol. 87, No. 24, 2016).


La scoperta suggerisce che l'amiloide può influenzare la memoria nei giovani adulti, anche quando è presente a livelli subclinici. Nel lavoro correlato, la Park e i suoi colleghi hanno dimostrato che la quantità di amiloide nel cervello delle persone da 40 a 89 anni poteva prevedere la velocità con cui mostravano un declino cognitivo nei successivi quattro anni (JAMA Neurology, Vol. 74, No. 7, 2017 ).


In definitiva, la Park spera che questa linea di ricerca porterà a tecniche di individuazione che possono prevedere la demenza ben prima che compaiano i sintomi. "Sempre più evidenze dimostrano che l'amiloide è un segnale precursore dell'Alzheimer e potrebbero passare fino a 20 anni prima che le persone mostrino i sintomi", dice.


Mentre la Park lavora per capire meglio l'invecchiamento del cervello, contemporaneamente sta cercando di aiutare a mantenere il cervello sano e salutare fino alla tarda età. In una linea di ricerca, sta studiando se uno stile di vita impegnato può migliorare la funzione cognitiva.


Ha creato un intervento chiamato 'Synapse', in cui degli over-60 hanno fatto corsi di quilting (ricamo/trapunta) o fotografia digitale per 16 ore alla settimana, per tre mesi. Le lezioni erano impegnative, coinvolgendo macchine da cucire complicate che richiedevano la programmazione o fotografia tecnica e le abilità informatiche. Due gruppi di controllo si sono riuniti regolarmente per eventi sociali o hanno lavorato su compiti cognitivi che richiedevano l'uso di conoscenze precedenti ma non di nuove competenze.


Alla fine dello studio, quelli dei gruppi di quilt e di fotografia hanno mostrato una memoria episodica significativamente migliore e una funzione neurale migliorata rispetto ai controlli, e alcuni effetti persistono fino a un anno (Psychological Science, Vol. 25, No. 1, 2014; Restorative Neurology and Neuroscience, Vol. 33, No. 6, 2015). La Park crede che i meccanismi alla base degli effetti positivi dell'impegno siano legati allo sforzo mentale sostenuto dell'apprendimento. Ora sta pianificando una sperimentazione clinica per approfondire se l'apprendimento di abilità nuove e stimolanti può aiutare a mantenere la mente acuta.

 

Nuovi colleghi, nuovi paradigmi

Denise ParkLa Dott.ssa Denise Park ha firmato oltre 200 pubblicazioni scientifiche peer-reviewed e sei libri sul cervello e sull'invecchiamento (Fonte: UT Dallas)La ricerca della Park è stata (e continua ad essere) finanziata principalmente dal National Institute on Aging. Quel supporto è stato una costante importante in una carriera variegata, dice la Park.


Dopo aver completato il dottorato di ricerca in psicologia sperimentale alla New York State University di Albany nel 1977, la Park ha conseguito una posizione di facoltà all'Università della Carolina del Nord di Charlotte. Ha ricoperto incarichi di professore di psicologia all'Università della Georgia, all'Università del Michigan e all'Università dell'Illinois di Urbana-Champaign, prima di trasferirsi alla UT Dallas.


Mentre alcuni accademici preferiscono stabilirsi in un'istituzione, la Park afferma che le sue delocalizzazioni sono state la chiave della creatività e dell'innovazione nella sua ricerca. "Muovermi da un posto all'altro è stato molto produttivo per me", dice. "Ogni volta che mi sono trasferita sono stata esposta a nuovi colleghi e a nuovi paradigmi, e trovo che ci siano interessanti combinazioni di idee che non vengono alla luce quando rimani nello stesso posto".


Attualmente, la Park dirige un gruppo ampio e diversificato di membri del laboratorio, tra cui due studenti laureati, quattro ricercatori post-dottorato, un fisico a livello di dottorato, tre assistenti di ricerca e una squadra di studenti universitari di talento.


La maggior parte dei laboratori che studiano l'invecchiamento cognitivo tende a concentrarsi principalmente sulla ricerca longitudinale, o semplicemente sulle scansioni cerebrali, dice Avanti Dey PhD, borsista postdottorato entrata nel laboratorio della Park nell'autunno del 2017, dove è stata attratta dalla larghezza di vedute delle ricerche del laboratorio. "È uno dei pochi laboratori veramente interdisciplinari nell'approccio all'invecchiamento cognitivo", dice Dey. "Avere l'esperienza sulla punta delle dita per usare più tecniche e metodi, nel nostro laboratorio e con i nostri collaboratori, sembra una ricchezza perfino imbarazzante".


La Park afferma che la collaborazione accende la sua naturale curiosità. "Non c'è niente che mi piaccia meglio che stare seduta attorno a un tavolo e parlare alle persone di idee diverse per considerare i nostri risultati e pianificare i prossimi passi nel processo di ricerca".

[...]

 

 

 


Fonte: Kirsten Weir in American Psychological Association (> English text) - Traduzione: Franco Pellizzari.

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