Valutazione dei biomarcatori elettroencefalografici nell'invecchiamento fisiologico (AGE-MARK)

L'invecchiamento è l'inevitabile processo biologico che si traduce in un declino strutturale e funzionale progressivo dal livello cellulare alla funzione del corpo intero. È associato a cambiamenti funzionali nell'attività cerebrale a riposo, morfologia cerebrale, plasticità, complessità e funzione. Inoltre, l'invecchiamento è il principale fattore di rischio per la malattia neurodegenerativa.

Comprendere i meccanismi molecolari alla base dei cambiamenti neurofisiologici legati all'età e identificare nuovi biomarcatori di invecchiamento cerebrale sano è quindi strumentale per lo sviluppo di interventi efficienti contro le menomazioni motorie/cognitive legate all'età. In questo contesto, ora esiste una letteratura significativa che stabilisce l'efficacia maggiore degli esosomi secreti sulle cellule staminali da cui sono derivate quando usate come possibile trattamento per i disturbi neurodegenerativi. Gli esosomi sono un sottogruppo di vescicole extracellulari che regolano la comunicazione intercellulare e, a differenza delle cellule staminali, si incrociano facilmente nel cervello e possono essere somministrati in specie non singolari senza rifiuto immunitario.

Gli studi sull'invecchiamento del cervello nell'uomo hanno importanti limitazioni nella mancanza di accessibilità del sistema nervoso centrale. L'EEG ha consentito la valutazione non invasiva dei cambiamenti funzionali nel cervello dell'invecchiamento. In effetti, questa tecnica può fornire una valutazione diretta dell'attività neurale e del flusso di informazioni con una risoluzione temporale più importante che è particolarmente importante per studiare le dinamiche dei cambiamenti cerebrali alla base dell'elaborazione cognitiva e dei cambiamenti legati all'età, fornendo nuovi biomarcatori di invecchiamento cerebrale che potrebbero essere Utilizzato per svelare le differenze tra processi sani e malsani in particolare nella fase pre-sintomatica e pre-clinica. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario dimostrare, nei modelli sperimentali, la relazione tra cambiamenti dipendenti dall'età nell'attività cerebrale e processi cellulari/molecolari che si verificano nel cervello anziano.

Il nostro progetto perseguirà questo obiettivo generale da:

1) identificare i biomarcatori neurofisiologici dell'invecchiamento cerebrale nei soggetti umani basati su rete funzionale e analisi di complessità; 2) caratterizzare i cambiamenti dipendenti dall'età nella connettività cerebrale e complessità nei topi e correlarli ai cambiamenti nelle prestazioni motorie e cognitive e alle alterazioni molecolari che si verificano sia nel cervello che nel sangue; 3) Valutare i cambiamenti dei biomarcatori elettrofisiologici e molecolari identificati nei topi trattati con esosomi derivati ​​dalle cellule staminali per il ringiovanimento del cervello antico.

4) Progettare l'intelligenza artificiale (AI) Predittore delle traiettorie dell'età del cervello su base individuale per valutare la riserva neurale individuale e la resilienza.

Questo studio identificherà nuovi biomarcatori elettrofisiologici dell'invecchiamento cerebrale sano e farà avanzare le conoscenze sulla firma cellulare/molecolare dell'invecchiamento cerebrale che potrebbe prendere di mira per la conservazione della salute del cervello.