Človeški možgani so s svojo sestavo in delovanjem najbolj kompleksen organ v telesu, kar dokazujejo tudi zapletene spremembe v njih, ki se zgodijo med staranjem ali boleznijo. Demenca je splošen izraz za oslabljeno sposobnost spominjanja, razmišljanja ali sprejemanja odločitev, kar moti opravljanje vsakodnevnih dejavnosti. Najpogostejša oblika demence je Alzheimerjeva bolezen, pri kateri sta kot osrednji spremembi v možganih vpletena amiloid beta in protein tau. With its composition and function, the human brain is the most complex organ in the body. This is evidenced by the complicated changes in the human brain that occur during aging or disease. Dementia is a general term for impaired ability to remember, think or make decisions, which interferes with the management of daily activities. The most common form of dementia is Alzheimer`s disease, in which amyloid-beta and tau protein are involved as central changes in the brain. 3

Možgani: delovanje, motnje in spremembe pri staranju in demenci


Možgani so eden največjih in najbolj zapletenih organov v človeškem telesu. So gobasta masa maščobe in proteinov, ki tehta v povprečju tri kilograme in je sestavljena iz dveh splošnih vrst celic, imenovanih glija in nevroni. Zdravi možgani odrasle osebe imajo približno 100 milijard nevronov, od katerih vsak tvori dolge, razvejane podaljške – aksone. Ti omogočajo posameznim nevronom, da ustvarjajo povezave, imenovane sinapse, z drugimi nevroni. Signali lahko preko sinaps hitro potujejo skozi možganska nevronska vezja in ustvarjajo celično osnovo spomina, misli, občutkov, čustev, gibov in veščin. Različne vrste celic glija zagotavljajo fizično zaščito nevronov in pomagajo ohranjati njihovo zdravje. Brez možganov ne bi mogli dihati, se igrati, ljubiti ali se spominjati.

SESTAVA IN DELOVANJE MOŽGANOV IN ŽIVČNEGA SISTEMA

Človeške možgane sestavljajo veliki možgani, mali možgani in možgansko deblo. Veliki možgani se delijo na levo in desno možgansko poloblo. Predel možganov iz sive možganovine se imenuje možganska skorja, ki predstavlja povrhnji del malih in velikih možganov. Možganska skorja je nagubana in zvita v vijuge in jo potrebujemo za izvajanje hotenih gibov, za razumevanje jezika, govorjenje in višje funkcije, kot sta razmišljanje in pomnjenje. Mnogo teh funkcij opravljata obe strani možganov, toda nekatere so predvsem izraz delovanja le ene od obeh polobel. Male možgane sestavljajo možganska skorja in možganska jedra. To so področja, ko se siva možganovina zajeda globlje v belo možganovino. Osnovna funkcija malih možganov je nadzor gibanja, drže in ravnotežja. Možgansko deblo se deli na podaljšano hrbtenjačo, most in srednje možgane. Podaljšana hrbtenjača je, kot že ime pove, podaljšek hrbtenjače. V njej so omrežja živčnih celic, imenovanih nevronov, ki sestavljajo centre za nadzor življenjskih funkcij, kot sta dihanje in krvni tlak. Srednji možgani vsebujejo skupine nevronov, ki z aksoni segajo v možganski polobli, kar uravnava funkcije, kot so spanje, pozornost in nagrajevanje. Medmožgani se delijo v dva zelo različna predela, imenovana talamus in hipotalamus. Talamus posreduje impulze iz vseh čutilnih sistemov v možgansko skorjo, ki nato pošilja sporočila nazaj v talamus. Ta vidik povratne povezave je vznemirljiva značilnost možganov: informacija ne potuje samo v eno smer. Hipotalamus nadzira funkcije, kot sta hranjenje in pitje, uravnava pa tudi izločanje hormonov, vpletenih v spolne funkcije.


Slika 1: Anatomija možganov. Povzeto po (4).

Slika 1: Možganski režnji. Povzeto po (4).

Možgani so razdeljeni tudi na več režnjev. Frontalni ali čelni reženj je odgovoren za reševanje problemov in presojo ter motorično delovanje. Parietalni ali temenski reženj upravlja občutljivost, rokopis in položaj telesa. Temporalni ali senčni reženj sodeluje pri spominu in sluhu, medtem ko je okcipitalni ali zatilni reženj odgovoren za obdelavo vidnih zaznav.
Živčni sistem delimo na centralni in periferni živčni sistem. V centralni živčni sistem uvrščamo možgane in hrbtenjačo, periferni pa se dodatno deli še na somatski in avtonomni živčni sistem. Naloga somatskega živčevja je zbiranje senzoričnih informacij s pomočjo perifernih živčnih vlaken in pošiljanje informacij iz centralnega živčevja v skeletne mišice s pomočjo motoričnih vlaken. Avtonomno živčevje sestavljajo simpatični, parasimpatični in enterični živčni sistem, katerih funkcija je nadzor gladkih mišic notranjih organov in žlez ter poganja osnovne funkcije, ki nadzorujejo nezavedne dejavnosti, kot so dihanje, prebava, potenje in tresenje.
Tako možgani kot hrbtenjača so zaščiteni s kostmi – možgani s kostmi lobanje, hrbtenjača pa z nizom vretenc. Oba sta oblazinjena s plastmi membran možganske ovojnice in s posebno tekočino, imenovano cerebrospinalna tekočina. Ta pomaga zaščititi živčno tkivo, ga ohranjati zdravega in odstraniti odpadne produkte.

GENETSKE NEPRAVILNOSTI IN MOŽGANSKE MOTNJE

Genetska mutacija je nenormalna sprememba zaporedja baznih parov, ki sestavljajo gene. Majhen odstotek primerov Alzheimerjeve bolezni kot najpogostejše oblike demence se razvije kot posledica mutacij treh specifičnih genov, in sicer gena za amiloidni prekurzorski protein (APP) in genov proteina presenilin 1 in presenilin 2. Tisti, ki podedujejo mutacijo genov APP ali presenilina 1, bodo z gotovostjo razvili Alzheimerjevo bolezen, medtem ko imajo osebe, ki podedujejo mutacijo gena presenilin 2, 95-odstotno možnost za razvoj bolezni. Posamezniki z mutacijami v kateremkoli od teh treh genov običajno razvijejo simptome Alzheimerjeve bolezni pred 65. letom, včasih že v 30. letu starosti.
Ljudje z Downovim sindromom imajo veliko tveganje za razvoj vrste demence, ki jo povzroča Alzheimerjeva bolezen. Downov sindrom je kromosomska motnja, ki jo povzroči dodatni 21. kromosom, ki vključuje gen, ki kodira proizvodnjo APP. Ta protein se pri Alzheimerjevi bolezni razreže na tako imenovane beta-amiloidne fragmente, ki se začnejo kopičiti v značilne senilne plake. Kot pri vseh odraslih starost poveča verjetnost, da bo oseba z Downovim sindromom izkazovala simptome Alzheimerjeve bolezni.

MOŽGANSKE SPREMEMBE V ČASU STARANJA IN PRI RAZVOJU DEMENCE

V zgodnjih letih življenja možgani vsako sekundo tvorijo več kot milijon novih nevronskih povezav. Do 6. leta se velikost možganov poveča na približno 90 % volumna v odrasli dobi. Kasneje, v naših 30. in 40. letih, se možgani začnejo krčiti, pri čemer se stopnja krčenja povečuje do 60. leta. Tako kot gube in sivi lasje, ki se začnejo pojavljati pozneje v življenju, se tudi videz možganov začne spreminjati. Fizično preoblikovanje možganov pomeni, da se bodo tudi kognitivne sposobnosti spremenile in komunikacija med nevroni ne bo tako učinkovita. Določeni deli možganov se skrčijo, zlasti tisti, ki so pomembni za učenje in druge zapletenejše miselne dejavnosti. Pretok krvi v možganih se lahko zmanjša, poleg tega se vnetje, ki se pojavi, ko se telo odzove na poškodbo ali bolezen, lahko poveča. Te spremembe v možganih lahko vplivajo na duševno delovanje tudi pri zdravih starejših ljudeh. Nekateri tako lahko na primer ugotovijo, da pri zapletenih testih spomina ali učenja niso tako uspešni kot mlajši. Potreba po dodatnem času je normalna, ko se staramo. Vse več je dokazov, da možgani ohranjajo sposobnost spreminjanja in prilagajanja, tako da lahko ljudje obvladujejo nove izzive in naloge tudi med staranjem.
Kopičenje proteinov amiloida beta v senilne plake zunaj nevronov in kopičenje nenormalne oblike proteina tau v nevrofibrilarne pentlje znotraj nevronov sta dve od več možganskih sprememb, ki prispevata k poškodbam in uničenju nevronov. Te povzročajo izgubo spomina in druge simptome Alzheimerjeve bolezni. Z napredovanjem možganskih sprememb začne prenos informacij v sinapsah odpovedovati, posledično število sinaps upada in nevroni sčasoma odmrejo. Domneva se, da kopičenje beta-amiloida moti komunikacijo med nevroni v sinapsah in prispeva k celični smrti. Nevrofibrilarne pentlje onemogočajo prenos hranil in drugih življenjsko pomembnih molekul znotraj nevronov, kar prav tako prispeva k celični smrti. Možgani ljudi z napredovalo Alzheimerjevo boleznijo izkazujejo vnetje, skrčitev zaradi izgub celic ter razširjene ostanke mrtvih in umirajočih nevronov. Z napredovanjem bolezni se poškodba nevronov poveča in postane tako izrazita, da možgani ne zmorejo več uravnovesiti sprememb. Posamezniki doživijo očiten kognitivni upad, težave s spominom, kot so težave pri priklicu imen ali besed, zmanjšano pozornost, zmedenost glede časa in kraja ter zmanjšano sposobnost večopravilnosti.


Slika 2: Možganske spremembe pri Alzheimerjevi bolezni - akumulacija senilnih plakov in nevrofibrilarnih pentelj. Povzeto po (6).

Pet zanimivih dejstev, ki jih je o demenci dobro vedeti:

  1. Demenca lahko prizadene vsakogar.
    Čeprav demenca večinoma prizadene starejše odrasle, ni del normalnega staranja. Trenutno se ocenjuje, da po vsem svetu živi več kot 55 milijonov ljudi z demenco, število prizadetih ljudi pa naj bi do leta 2050 naraslo na 139 milijonov. Vsake 3 sekunde se nekje na svetu pojavi nov primer demence, od tega do tri četrtine tistih z demenco po vsem svetu ni prejelo diagnoze.
  2. Alzheimerjeva bolezen je najpogostejši vzrok za demenco.
    Alzheimerjeva bolezen predstavlja 60–80 % primerov demence in je vrsta demence, ki vpliva na spomin, razmišljanje in vedenje. Simptomi sčasoma postanejo dovolj močni, da motijo vsakodnevna opravila.
  3. Demenca nima znanega zdravila.
    Najprimernejše zdravljenje demence je odvisno od njenega vzroka. Trenutno ni zdravila in zdravljenja, ki bi upočasnilo ali ustavilo njeno napredovanje, vendar je na voljo vrsta podpore za ljudi z demenco in njihove skrbnike. Zdravljenje z zdravili in terapije lahko le pomagajo zmanjšati simptome, ki se pojavijo.
  4. Večina oblik demence skrajša življenjsko dobo.
    Na žalost je demenca končno stanje in omejuje pričakovano življenjsko dobo prizadete osebe. Demenca postopoma uničuje možganske celice, kar sčasoma vodi do odpovedi prebavnega sistema, pljuč in srca. Tako kot pri vsaki diagnozi, ki spremeni življenje, tudi pri demenci ni mogoče reči, kako dolgo bo nekdo preživel s to boleznijo. Študija iz leta 2014 kaže, da je stopnja preživetja v povprečju približno deset let po diagnozi. Vendar se lahko to med posamezniki močno razlikuje in nekateri ljudje bodo po diagnozi živeli več kot dvajset let.
  5. V veliki večini primerov Alzheimerjeva bolezen ni podedovana.
    Mnogi ljudje, ki jih prizadene demenca, so zaskrbljeni, da bi lahko demenco podedovali ali prenašali naprej. Vendar pa v več kot 99 od 100 primerov otroci in vnuki ne podedujejo Alzheimerjeve bolezni. Pri redkejših oblikah demence je lahko močnejša genetska povezava, vendar je to le majhen delež vseh primerov demence (10, 11).

Čeprav so naši možgani že dodobra poznano področje, se moramo o njih še veliko naučiti. Zlasti raziskovanje funkcij možganov pri boleznih, kot je demenca, je eno najbolj aktivnih in vznemirljivih področij v nevroznanosti. Šele z razumevanjem razvoja in poteka sprememb v možganih bo svet korak bliže odkritju zdravila.

Selena Pavšič, mag. farm.
Literatura
  1. Human Brain: Information, Facts, and News [Internet]. Science. 2009 [citirano: 14. 4. 2022]. Dosegljivo na: https://www.nationalgeographic.com/science/article/brain-2
  2. Maldonado KA, Alsayouri K. Physiology, Brain. V: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 [citirano: 17. 3. 2022]. Dosegljivo na: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK551718/
  3. Bon J, Bresjanac M, Drolec-Novak M, Jelen N, Krzan M, Milavec M, et al. Prvi koraki v nevroznanost, znanost o možganih. Ljubljana: Sinapsa, slovensko društvo za nevroznanost; 2014.
  4. Gross Anatomy of the Brain. V: The Human Nervous System [Internet]. Totowa, NJ: Humana Press; 2005 [citirano: 14. 4. 2022]. str. 1–10. Dosegljivo na: http://link.springer.com/10.1007/978-1-59259-730-7_1
  5. Genetic Brain Disorders [Internet]. National Library of Medicine; [citirano: 17. 3. 2022]. Dosegljivo na: https://medlineplus.gov/geneticbraindisorders.html
  6. Alzheimer`s Association. 2016 Alzheimer’s disease facts and figures. Alzheimer`s Dement. 2016 Apr; 12(4):459–509.
  7. How the Aging Brain Affects Thinking [Internet]. National Institute on Aging. [citirano: 11. 4. 2022]. Dosegljivo na: https://www.nia.nih.gov/health/how-aging-brain-affects-thinking
  8. Peters R. Ageing and the brain. Postgrad Med J. 2006 Feb; 82(964): 84–8.
  9. Changes That Occur to the Aging Brain | Columbia Public Health [Internet]. [citirano: 11. 4. 2022]. Dosegljivo na: https://www.publichealth.columbia.edu/public-health-now/news/changes-occur-aging-brain-what-happens-when-we-get-older
  10. ADI – Dementia facts & figures [Internet]. [citirano: 11. 4. 2022]. Dosegljivo na: https://www.alzint.org/about/dementia-facts-figures/
  11. What Is Dementia? | CDC [Internet]. 2019 [citirano: 11 4. 2022]. Dosegljivo na: https://www.cdc.gov/aging/dementia/index.html
Banner Kronoterm

Banner Pulz

Več revij