Снижение целостности голубого пятна (небольшая структура головного мозга, производящая норадреналин) может объяснить ухудшение памяти в пожилом возрасте. Это выяснили британские исследователи, которые проверили способность пожилых участников исследования извлекать негативные воспоминания. Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, эти данные могут быть полезны для изучения и профилактики процесса нейродегенерации в пожилом возрасте и связанного с ней когнитивного спада.

Голубое пятно (Locus coeruleus) — это небольшая анатомическая структура, которая находится в стволе головного мозга на уровне моста. Будучи главным источником биосинтеза норадреналина, голубое пятно участвует в регуляции циклов сна-бодрствования, эмоциональной регуляции, а также когнитивном контроле и процессах памяти и внимания. Нарушение его целостности также рассматривают как биомаркер ряда нейродегенеративных заболеваний, в том числе и болезни Альцгеймера: дегенерацию нейронов голубого пятна связывают с развитием патогенных форм тау-белка.

Тем не менее, до сих пор точно не известно, как именно связаны целостность голубого пятна и один из самых показательных маркеров развития нейродегенеративных заболеваний — когнитивный спад. Именно это изучила группа ученых из Университетского колледжа в Лондоне под руководством Эмры Дюзеля (Emrah Düzel). Ученые провели исследование корреляции эффективности работы эпизодической памяти с целостностью голубого пятна. Эту корреляцию также связали с возрастом: в исследовании приняли участие как люди в возрасте от 65 до 84 лет (22 человека), так и молодые люди (28 человек от 20 лет до 31 года).

В ходе исследования ученые провели эксперимент на обучение. Участникам были представлены два типа стимулов (изображений сцен): каждый из них соответствовал дальнейшему получению либо вознаграждения, либо наказания — в виде прибавления или снятия очков. От участников, соответственно, требовалось правильно определить стимул и получить максимальное количество очков (набрав более 20 очков, они получали денежное вознаграждение). В некоторых случаях стимулы были представлены по одиночке: в этом случае у участника выбора не было, и он получал тот исход (вознаграждение или наказание), который соответствовал одиночному стимулу. Такой тип презентации стимула был использован для того, чтобы вызвать у участников негативную эмоциональную реакцию, связанную с поражением, и в итоге изучить именно обработку негативных воспоминаний эпизодической памяти.

В качестве показателя целостности голубого вещества ученые с помощью МРТ измерили уровень нейромеланина — пигмента, который в больших количествах производится в катехоламинергических клетках голубого пятна, придавая ему характерный цвет.

Обе группы участников — и молодые, и пожилые люди — показали бóльшую эффективность извлечений воспоминаний эпизодической памяти до негативного события, а не после. Сама эффективность извлечения была связана с целостностью голубого пятна: у пожилых участником с меньшим количеством нейромеланина показатели работы эпизодической памяти (количество правильно соотнесенных стимулов) были ниже.

Авторы работы пришли к выводу, что биосинтез норадреналина — главного нейромедиатора голубого пятна — отвечает за эффективность работы памяти в пожилом возрасте. В дальнейшем результаты этого исследования можно использовать как для изучения процессе нейродегенерации, так и для разработки методов профилактики и лечения заболеваний, в патогенез которых входят нарушения памяти.

Помимо поиска маркеров ухудшения памяти в пожилом возрасте ученые также разрабатывают возможные методы ее улучшения. Например, пространственную память мышей можно улучшить с помощью инъекций плазмы из человеческой пуповины в гиппокамп, а на людях недавно опробовали электростимуляцию височных долей.