Neurociencia del envejecimiento

La neurociencia del envejecimiento estudia los cambios que se producen en el sistema nervioso con la edad . El envejecimiento se asocia con numerosos cambios en el sistema nervioso central , como la atrofia cortical leve, que se considera no patológica. También se asocia con muchas enfermedades neurológicas y neurodegenerativas, como la esclerosis lateral amiotrófica , la demencia , el deterioro cognitivo leve , la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob . ^{[ 1 ]}

La neurogénesis ocurre muy poco en adultos; solo ocurre en el hipotálamo y el cuerpo estriado en una pequeña medida en un proceso llamado neurogénesis adulta . El enriquecimiento ambiental, la actividad física y el estrés (que puede estimular o inhibir este proceso) son factores ambientales y fisiológicos clave que afectan la neurogénesis adulta. ^{[ 2 ]} La estimulación sensorial, las interacciones sociales y los desafíos cognitivos pueden describir un entorno enriquecido. ^{[ 3 ]} El ejercicio ha aumentado frecuentemente la reproducción de células precursoras neuronales y ha ayudado con las disminuciones relacionadas con la edad en la neurogénesis. El volumen cerebral disminuye aproximadamente un 5% por década después de los cuarenta. Actualmente no está claro por qué el volumen cerebral disminuye con la edad. Sin embargo, algunas causas pueden incluir la muerte celular, la disminución del volumen celular y cambios en la estructura sináptica. Los cambios en el volumen cerebral son heterogéneos entre regiones, con la corteza prefrontal recibiendo la reducción de volumen más significativa en volumen, seguida en orden por el cuerpo estriado, el lóbulo temporal, el vermis cerebeloso , los hemisferios cerebelosos y el hipocampo . ^{[ 4 ]} Sin embargo, una revisión encontró que la amígdala y la corteza prefrontal ventromedial permanecieron relativamente libres de atrofia, lo que concuerda con el hallazgo de estabilidad emocional que ocurre con el envejecimiento no patológico. ^{[ 5 ]} El agrandamiento de los ventrículos, surcos y fisuras es común en el envejecimiento no patológico. ^{[ 6 ]}

Los cambios también pueden estar asociados con la neuroplasticidad , la funcionalidad sináptica y los canales de calcio dependientes de voltaje . ^{[ 7 ]} El aumento de la hiperpolarización, posiblemente debido a una regulación disfuncional del calcio, disminuye la tasa de disparo neuronal y la plasticidad. Este efecto es particularmente pronunciado en el hipocampo de animales envejecidos y puede ser un importante contribuyente a los déficits de memoria asociados con la edad . La hiperpolarización de una neurona se puede dividir en tres etapas: hiperpolarización rápida, media y lenta. En las neuronas envejecidas, las fases de hiperpolarización media y lenta implican la apertura prolongada de los canales de potasio dependientes de calcio. Se ha planteado la hipótesis de que la prolongación de esta fase resulta de la desregulación del calcio y la hipoactividad de las vías colinérgicas, dopaminérgicas, serotoninérgicas y glutamatérgicas. ^{[ 8 ]}

La memoria episódica (recordar eventos específicos) disminuye gradualmente desde la mediana edad, mientras que la memoria semántica (conocimiento general y hechos) aumenta hasta la vejez temprana y luego disminuye posteriormente. ^{[ 4 ]} Los adultos mayores pueden exhibir una actividad reducida en regiones cerebrales específicas durante tareas cognitivas, particularmente en áreas temporales mediales relacionadas con el procesamiento de la memoria. Por otro lado, la sobreactivación de otras áreas cerebrales, principalmente en la corteza prefrontal, puede estar involucrada en tareas relacionadas con la memoria. ^{[ 9 ]} Los adultos mayores también tienden a involucrar su corteza prefrontal con más frecuencia durante tareas de memoria de trabajo , posiblemente para compensar las funciones ejecutivas. Otros deterioros de la función cognitiva asociados con el envejecimiento incluyen una disminución de la velocidad de procesamiento y la incapacidad para concentrarse. Un modelo propuesto para explicar la activación alterada postula que la disminución de la eficiencia neuronal impulsada por placas amiloides y la disminución de la funcionalidad de la dopamina conducen a una activación compensatoria. ^{[ 10 ]} La disminución del procesamiento de estímulos negativos, en contraposición a los estímulos positivos, aparece en el envejecimiento y se vuelve lo suficientemente significativa como para detectarse incluso con respuestas del sistema nervioso autónomo a estímulos cargados emocionalmente. ^{[ 11 ]} El envejecimiento también se asocia con una disminución del reflejo plantar y de la respuesta del reflejo aquileo . La conductancia nerviosa también disminuye durante el envejecimiento normal. ^{[ 12 ]}

Aproximadamente el 20% de las personas mayores de 60 años tienen un trastorno neurológico, siendo los trastornos episódicos los más comunes, seguidos de los trastornos del movimiento extrapiramidales y los trastornos nerviosos. ^{[ 15 ]} Las enfermedades comúnmente asociadas con la vejez incluyen:

• Atrofia multisistémica ^{[ 16 ]}
• enfermedad de Parkinson ^{[ 17 ]}
• enfermedad de Alzheimer ^{[ 18 ]}
• Accidente cerebrovascular . ^{[ 19 ]}
• Esclerosis lateral amiotrófica ^{[ 20 ]}
• enfermedad de Creutzfeldt-Jakob ^{[ 21 ]}
• Demencia frontotemporal ^{[ 22 ]}
• Demencia con cuerpos de Lewy ^{[ 23 ]}
• Degeneración corticobasal ^{[ 24 ]}
• ataque isquémico transitorio
• Demencia vascular

El plegamiento incorrecto de las proteínas es un componente común de la fisiopatología propuesta para muchas enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Sin embargo, no hay suficiente evidencia para probarlo. Por ejemplo, la hipótesis tau para el Alzheimer propone que la acumulación de la proteína tau resulta en la degradación del citoesqueleto neuronal , lo que conduce al Alzheimer. ^{[ 25 ]} Otro mecanismo propuesto para el Alzheimer está relacionado con la acumulación de beta-amiloide ^{[ 26 ]} en un mecanismo similar a la propagación de priones de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Hasta un estudio reciente, se creía que las proteínas tau eran los precursores del Alzheimer, pero en combinación con beta-amiloide. ^{[ 27 ]} De manera similar, se hipotetiza que la proteína alfa-sinucleína se acumula en la enfermedad de Parkinson y enfermedades relacionadas. ^{[ 28 ]}

El tratamiento de una enfermedad neurológica relacionada con la edad varía de una enfermedad a otra. Los factores de riesgo modificables para la demencia incluyen diabetes , hipertensión , tabaquismo , hiperhomocisteinemia , hipercolesterolemia y obesidad (que generalmente se asocian con muchos otros factores de riesgo para la demencia). Paradójicamente, beber y fumar confieren protección contra la enfermedad de Parkinson . ^{[ 30 ] [ 31 ]} También confiere beneficios protectores contra la enfermedad neurológica relacionada con la edad en el consumo de café o cafeína. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]} El consumo de frutas, pescado y verduras confiere protección contra la demencia, al igual que una dieta mediterránea . ^{[ 35 ]} En experimentos con animales, se encontró que la restricción calórica a largo plazo ayuda a reducir el daño oxidativo del ADN. ^{[ 36 ]} El ejercicio físico reduce significativamente el riesgo de deterioro cognitivo en la vejez ^{[ 37 ]} y es un tratamiento eficaz para aquellos con demencia ^{[ 38 ] [ 39 ]} y enfermedad de Parkinson . ^{[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}