Evaluering af elektroencefalografiske biomarkører i fysiologisk aldring (AGE-MARK)

Aldring er den uundgåelige biologiske proces, der resulterer i en progressiv strukturel og funktionel tilbagegang fra det cellulære niveau til helkropsfunktion. Det er forbundet med funktionelle ændringer i den hvilende hjerneaktivitet, hjernemorfologi, plasticitet, kompleksitet og funktion. Desuden er aldring den største risikofaktor for neurodegenerativ sygdom.

At forstå de molekylære mekanismer, der ligger til grund for de aldersrelaterede neurofysiologiske ændringer og identificere nye biomarkører for sund hjerne aldring, er således medvirkende til udvikling af effektive interventioner mod aldersrelaterede motor/kognitive svækkelser. I denne sammenhæng er der nu en betydelig litteratur, der etablerer den forbedrede effektivitet af udskillede eksosomer over de stamceller, hvorfra de er afledt, når de bruges som en mulig behandling af neurodegenerative lidelser. Exosomer er en undergruppe af ekstracellulære vesikler, der regulerer intercellulær kommunikation og i modsætning til stamceller let krydser i hjernen og kan administreres i ikke-syngene arter uden immunafvisning.

Undersøgelser af aldring af hjerne hos mennesker har stor begrænsning i manglen på tilgængelighed af det centrale nervesystem. EEG har tilladt den ikke-invasive vurdering af funktionelle ændringer i den aldrende hjerne. Faktisk kan denne teknik give en direkte vurdering af neural aktivitet og informationsstrøm med en højere tidsmæssig opløsning, der er særlig vigtig til at undersøge dynamikken i hjerneændringer, der ligger til grund for kognitiv behandling og aldersrelaterede ændringer, hvilket giver nye biomarkører Bruges til at afsløre forskelle mellem sunde og usunde processer, især i det præ-symptomatiske og prækliniske trin. For at nå dette mål er det nødvendigt at demonstrere i eksperimentelle modeller forholdet mellem aldersafhængige ændringer i hjerneaktivitet og cellulære/molekylære processer, der forekommer i alderen hjerne.

Vores projekt vil forfølge dette overordnede mål af:

1) identificering af neurofysiologiske biomarkører for hjerne aldring hos menneskelige individer baseret på funktionelle netværk og kompleksitetsanalyser; 2) karakterisere aldersafhængige ændringer i hjerneforbindelse og kompleksitet hos mus og korrelerer dem med ændringer i motoriske og kognitive præstationer og til molekylære ændringer, der forekommer i både hjernen og blod; 3) Evaluering af ændringer af de identificerede elektrofysiologiske og molekylære biomarkører hos mus behandlet med stamcelleafledte eksosomer til foryngelse af den ældre hjerne.

4) Design af kunstig intelligens (AI) -prediktor for hjernealdersbaner på individuelt grundlag for at evaluere individuel neural reserve og modstandsdygtighed.

Denne undersøgelse identificerer nye elektrofysiologiske biomarkører for sund hjerne -aldring og vil fremme viden om cellulær/molekylær signatur af hjerne aldring, der kunne målrettes til bevarelse af hjernesundhed.