Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

ИЗМЕНЕНИЕ ЦИТОАРХИТЕКТОНИКИ ПОЛЯ 7 КОРЫ ВЕРХНЕЙ ТЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ МОЗГА МУЖЧИН И ЖЕНЩИН В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ

Агапов П.А. 1 Боголепова И.Н. 1 Малофеева Л.И. 1
1 ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Целью работы было изучение возрастных изменений цитоархитектонических характеристик поля 7 коры верхней теменной области мозга мужчин и женщин. Цитоархитектоническое исследование коры поля 7 верхней теменной области мозга мужчин и женщин проведено на серии фронтальных парафиновых срезов, окрашенных по методу Ниссля. Изучены мозги мужчин и женщин трех возрастных групп: зрелая (мужчины – М = 28,0 ± 5,1 лет, женщины – М = 25,8 ± 6,1 лет), пожилая (мужчины – М = 66,2 ± 5,4 лет, женщины – М = 67,2 ± 4,8 лет), старческая (мужчины – М = 86,0 ± 2,3 лет, женщины – М = 83,2 ± 2,9 года). Всего 30 случаев – по 10 случаев (5 мужчин и 5 женщин) для каждой возрастной группы. Изучалось значение следующих морфометрических показателей: размера пирамидных нейронов, плотности пирамидных нейронов, плотности сателлитной глии, плотности общей глии, их соотношение. В результате проведенного исследования выявлено, что в процессе старения мозга у мужчин и женщин изменения морфометрических показателей коры поля 7 наступают в разные возрастные периоды, динамика возрастных изменений цитоархитектонических слоев III и V коры мозга мужчин и женщин также различна.
старение
мозг мужчин
мозг женщин
поле 7
цитоархитектоника
нейрон
глия
кора мозга
1. Функциональная асимметрия речедвигательных структур у здоровых людей при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии / Е.И. Кремнёва [и др.] // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Современные направления исследований функциональной межполушарной асимметрии и пластичности мозга». Научный центр неврологии РАМН. – М.: Научный мир, 2010. – С. 173–177.
2. Передовые технологии нейровизуализации / М.А. Пирадов [и др.] // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. – 2015. – Т. 9, № 4. – С. 11–19.
3. МРТ изменения головного мозга при асимптомной впервые диагностированной артериальной гипертензии / Л.А. Добрынина [и др.] // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. – 2016. – Т. 10, № 3. – С. 25–32.
4. Mohan A., Mather K.A., Thalamuthu A., Baune B.T., Sachdev P.S. Gene expression in the aging human brain: an overview // Curr. Opin. Psychiatry. – 2016. – Vol. 29, № 2. – P. 159–67.
5. Полунина А.Г., Брюн Е.А. Нейроанатомические особенности головного мозга у мужчин и женщин // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. – 2017. – Т. 11, № 3. – С. 68–75.
6. Байбаков С.Е., Гайворонский И.В., Гайворонский А.И. Сравнительная характеристика морфометрических параметров головного мозга у взрослого человека в период зрелого возраста (по данным магнитно-резонансной томографии) // Вестник Санкт-Петербургского университета. – 2009. – Серия 11. – Вып. 1. – С. 111–117.
7. Witelson S.F., Beresh H., Kigar D.L. Intelligence and brain size in 100 postmortem brains: sex, lateralization and age factors // Brain. – 2006. – Vol. 129. Pt. 2. – P. 386–398.
8. Peters R. Ageing and the brain // Postgrad. Med. J. – 2006. – Vol. 82, № 964. – P. 84–88.
9. Агапов П.А., Боголепова И.Н., Малофеева Л.И. Изменения плотности нейронов и глии поля 7 коры мозга мужчин в процессе старения // В сборнике: Фундаментальные и прикладные проблемы нейронаук: функциональная асимметрия, нейропластичность, нейродегенерация Материалы Второй Всероссийской конференции с международным участием. Научный центр неврологии. – 2016. – С. 366–372.
10. Цитоархитектоника префронтальной коры мозга женщин в пожилом возрасте / И.Н. Боголепова [и др.] // Морфологические ведомости. – 2016. – Т. 24, № 3. – С. 8–14.
11. Vivar C. Adult hippocampal neurogenesis, aging and neurodegenerative diseases: Possible strategies to prevent cognitive impairment // Curr. Top. Med. Chem. – 2015. – Vol. 15. – P. 2175–2192.
12. Daugherty A.M., Bender A.R., Raz N., Ofen N. Age differences in hippocampal subfield volumes from childhood to late adulthood // Hippocampus. – 2016. – Vol. 26. – P. 220–228.
13. Andreasen N.C., O’Leary D.S., Cizadlo T., Arndt S., Rezai K., Watkins L., et al. Remembering the past: two facets of episodic memory explored with positron emission tomography // Am J. Psychiatry. – 1995. – Vol. 152. № 11. – P. 1576–1585.
14. Connolly J.D., Goodale M.A., Desouza J.F., Menon R.S., Vilis T. A comparison of frontoparietal fMRI activation during anti-saccades and anti-pointing // J. Neurophysiol. – 2000. – Vol. 84. № 3. – P. 1645–1655.
15. Voisin J.I., Rodrigues E.C., Hеtu S., Jackson P.L., Vargas C.D., Malouin F., Chapman C.E., Mercier C. Modulation of the response to a somatosensory stimulation of the hand during the observation of manual actions // Exp. Brain Res. – 2011. – Vol. 208. № 1. – Р. 11–19.
16. Агапов П.А., Боголепова И.Н. Межполушарная асимметрия и гендерные различия профильного поля нейронов коры поля 7 верхней теменной области мозга человека // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 8–2. – С. 338–342.
17. Агапов П.А., Боголепова И.Н., Малофеева Л.И. Изменение размера нейронов и плотности нейронов и глии поля 7 коры мозга женщин в процессе старения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 5–2. – С. 274–280.
18. Цехмистренко Т.А., Черных Н.А. Возрастные особенности микроструктуры слоя V коры лобной доли большого мозга человека // Морфология. – 2012. – Т. 142, № 4. – С. 14–18.
19. Боголепова И.Н. Морфологические особенности индивидуального строения мозга человека // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 1982. – Т. 82, № 7. – С. 972.
20. Боголепова И.Н. Структурные основы индивидуальной вариабельности мозга человека // Вестник Российской академии медицинских наук. – 2002. – № 6. – С. 31–35.
21. Боголепова И.Н. Цитоархитектонические критерии индивидуальной вариабельности мозга человека // Морфология. – 2000. – Т. 117, № 3. – С. 24.
22. Морфологические критерии структурной асимметрии корковых и подкорковых образований мозга человека / И.Н. Боголепова [и др.] // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 1983. – Т. 83, № 7. – С. 971–975.
23. Боголепова И.Н., Малофеева Л.И. Индивидуальная вариабельность цитоархитектоники переднего лимбического поля 24 мозга человека // Морфология. – 2007. – Т. 132, № 4. – С. 16–20.
24. Возрастные изменения цитоархитектоники коры речедвигательной зоны мозга у мужчин и женщин / И.Н. Боголепова [и др.] // Морфологические ведомости. – 2017. – № 1. (25). – С. 32–36.
25. Гистологическая и морфометрическая характеристика гиппокампа в различные возрастные периоды / Н.А. Зимушкина [и др.] // Пермский медицинский журнал. – 2013. – Т. 30, № 1. – С. 98–103.
26. Структурные особенности гиппокампа лиц мужского пола пожилого возраста при церебральном атеросклерозе / А.В. Смирнов [и др.] // Вестник ВолгГМУ. – 2012. – Вып. 1 (41). – С. 44–47.
27. Шемяков С.Е., Николенко В.Н., Саркисян К.Д. Возрастные изменения морфометрических показателей нейронов гиппокампа человека // Морфология. – 2016. – Т. 150, № 4. – С. 16–19.
28. Гистологическая характеристика архитектоники сосцевидных тел головного мозга людей разного возраста / А.В. Павлов [и др.] // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. – 2016. – Т. 33, № 5 (226). – С. 104–108.
29. Сероух А.Г., Масловский С.Ю. Возрастные различия нейроно-глиально-капиллярных взаимоотношений мануальной области постцентральной извилины головного мозга женщин // Морфология. – 2009. – Т. III, № 3. – С. 177–181.
30. Сальков В.Н., Худоерков Р.М. Гендерные и возрастные отличия морфометрических параметров нейронов в черном веществе головного мозга человека // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. – 2017. – Т. 11, № 3. – С. 35–40.
31. Структурно-функциональная характеристика зависимости изменений тормозных нейронов и глиальных клеток коры головного мозга человека при хронической ишемии / В.А. Акулинин [и др.] // Журнал анатомии и гистопатологии. – 2015. – Т. 4, № 1 (13). – С. 15–25.
32. Бережная М.А. Анализ нейроно-глиально-капиллярных взаимоотношений V слоя в верхних лобных извилинах головного мозга человека в зависимости от пола, возраста и полушария // Вестник проблем биологии и медицины. – 2014. – Вып. 2. – Т. 3 (109). – С. 247–251.
33. О роли астроглии в головном мозге в норме и патологии / С.А. Горяйнов [и др.] // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. – 2013. – Т. 7, № 7. – С. 45–52.
34. Роль глиального нейротрофического фактора в функционировании нервной системы (обзор) / Т.В. Шишкина // Современные технологии в медицине. – 2015. – Т. 7, № 4. – С. 211–220.
35. Ingalhalikar M., Smith A., Parker D, Satterthwaite T.D., Elliott M.A., Ruparel K., Hakonarson H., Gur R.E., Gur R.C., Verma R. Sex differences in the structural connectome of the human brain // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2014. – Vol. 111(2). – P. 823–328.
36. Carl W.S. Pintzka et al. Changes in spatial cognition and brain activity after a single dose of testosterone in healthy women // Behavioral Brain Research. – 2016. – Vol. 298. Part B. – P. 78–90.
37. Malouin F., Richards C.L., Jackson P.L., Dumas F., Doyon J. Brain activations during motor imagery of locomotor-related tasks: a PET study // Hum. Brain Mapp. – 2003. – Vol. 19, № 1. – P. 47–62.
38. Janowsky J.S., Oviatt S.K., Orwoll E.S. Testosterone influences spatial cognition in older men // Behav. Neurosci. – 1994. – V. 108. – P. 325–332.
39. Shaywitz S.E., Shaywitz B.A., Pugh K.R., Fulbright R.K., Skudlarski P., Mencl W.E. at al. Effect of estrogen on brain activation patterns in postmenopausal women during working memory tasks // Jornal of the American Medical Association. – 1999. – Vol. 281. – P. 1197–1202.
40. Tisserand D.J., Jolles J. On the involvement of prefrontal networks in cognitive ageing // Cortex. – 2003. – Vol. 39. № 4–5. – P. 1107–1128.

Исследование процесса старения человека в настоящее время является одной из востребованных задач последних десятилетий. Возрастные изменения включают в себя сложные многоуровневые процессы, затрагивающие весь организм человека, а не только отдельные системы органов, среди которых первое место по своей значимости занимает нервная система, а именно мозг человека. Сегодня в силу сложившийся экономической модели современного общества изучением процесса старения мужчин и женщин занимаются не только медицинские дисциплины, активно проводятся исследования в области психологии, экономики, социологии и маркетинга, поскольку для разных возрастных периодов жизни людей характерны определенные психологические особенности и их изменения. Однако на первом месте стоят физиологические и морфологические особенности организма человека в различном возрасте, раскрыть фундаментальные основы которых помогают исследования в области нейроморфологии.

Известно, что в процессе старения происходят физиологические и морфологические изменения всех органов человека, в отношении объекта нашего исследования – мозга человека принципиально новые факты получены благодаря развитию современных методов исследования мозга [1–5]. Методами магнитно-резонансной томографии изучено изменение объёма мозга, отдельных структур и регионов коры полушарий мозга, как при нормальном, так и при патологическом старении, связанном с различными атрофическими процессами. Таким образом, прижизненно показано, что с возрастом происходит уменьшение объёма мозга и его линейных показателей. Эти изменения происходят неравномерно в процессе старения, начинаясь уже после 30 лет, в среднем снижение объема мозга составляет 2,5 % в течении каждого десятилетия жизни [6–8].

С возрастом в организме человека меняется не только размер, объём и вес органов, происходят качественные изменения клеток, составляющих ткани тела человека. Непосредственно в мозге уменьшается не только количество нейронов, происходит перестройка глио-нейрональных соотношений, при которых количество нейронов в старости снижается, а количество глиальных клеток, принимающих участие в различных компенсаторных процессах, наоборот, увеличивается [9–12].

Возрастные изменения объема и морфометрических характеристик мозга и его отдельных структур рассматриваются во многих работах, но в подобных исследованиях редко изучают отдельные цитоархитектонические структуры коры мозга, и ещё реже при исследовании возрастных изменений цитоархитектоники отдельных полей проводят сравнительное сопоставление темпов изменений у мужчин и женщин. Из литературных данных известно, что возрастные изменения в корковых и подкорковых структурах мозга мужчин и женщин происходят неравномерно, к сожалению, среди множества работ изучающих старение мозга отсутствуют исследования, посвященные изучению возрастных изменений цитоархитектоники коры поля 7 верхней теменной области в гендерном аспекте, поэтому целью нашей работы стало изучение возрастных изменений цитоархитектонических характеристик поля 7 коры верхней теменной области мозга мужчин и женщин.

Цитоархитектоническое поле 7 коры верхней теменной области мозга человека располагается на стыке постцентральной и затылочной областей и принимает участие во вторичной обработке зрительной и двигательной информации, то есть верхняя теменная область участвует в интегративной деятельности мозга, влияя на структуры, анализирующие когнитивную информацию без прямого анализа внешних стимулов, за восприятие которых отвечают первичные и вторичные сенсорные поля коры мозга. К важным функциям верхней теменной области относят процессы переключения и поддержания внимания, участие в восприятии пространства, причем здесь отмечаются различия между мужчинами и женщинами. Кроме того, верхняя теменная область, в состав которой входит цитоархитектоническое поле 7, участвует в фиксации зрительного образа, контроле движений и слежении за движениями рук [13, 14], отмечается её участие во вторичной переработке зрительной информации и восстановлении из памяти зрительных образов [15].

Материалы и методы исследования

Изучение коры поля 7 мозга мужчин и женщин проведено на непрерывной серии фронтальных парафиновых срезов левых и правых полушарий мозга 15 мужчин и 15 женщин трех возрастных групп: I группа – зрелый возраст (мужчины – 28,0 ± 5,1 лет, женщины – 25,8 ± 6,1 лет); II группа – пожилой возраст (мужчины – 66,2 ± 5,4 лет, женщины – 67,2 ± 4,8 лет); III группа – старческий возраст (мужчины – 86,0 ± 2,3 лет, женщины – 83,2 ± 2,9 года). Окраска препаратов выполнена по методу Ниссля. Толщина срезов составляла 20 мкм. Во всех случаях изучался мозг мужчин и женщин, умерших от несчастного случая или соматической патологии и не страдавших при жизни психическими и неврологическими заболеваниями.

На каждом 40-м срезе выделялся участок коры поля 7 в центре медиальной поверхности верхней теменной области в соответствии с цитоархитектонической характеристикой данного поля.

Изучены следующие морфометрические показатели в слоях III3 и V коры поля 7: площадь профильного поля пирамидных нейронов, плотность пирамидных нейронов, плотность пирамидных нейронов, окруженных сателлитной глией, плотность сателлитной глии и плотность общей глии. Данные плотности приведены на 0,001 мм3 с учетом поправки Абберкромби.

Исследование выполнено на комплексе электронно-оптического анализа изображений «ДиаМорф» (об. х100, ок. х10). Измерению и учету подлежали только сохранные нейроны с ядром и ядрышком.

Статистическая обработка данных выполнена в программе Statistica 12. Отличия изученных показателей определялись с использованием U-критерия Манна – Уитни и считались достоверными при уровне значимости р ≤ 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

В результате проведенного исследования морфометрических признаков коры цитоархитектонического поля 7 коры верхней теменной области мозга мужчин и женщин мы выявили следующее: статистически достоверное уменьшение значения профильного поля пирамидных нейронов в слое III коры поля 7 у мужчин наблюдается только в старческой группе, а у женщин аналогичные изменения начинаются уже в пожилой группе. Однако для слоя V характерна диаметрально противоположная тенденция – у женщин статистически значимое снижение значения профильного поля выявлено только в старческой группе, а у мужчин – уже в пожилой (рис. 1).

ag1.wmf

* – отличия от предыдущей возрастной группы статистически значимы, р ≤ 0,005

М – мужчины

Ж – женщины

зрел – группа зрелого возраста

пож – группа пожилого возраста

стар – группа старческого возраста

Рис. 1. Площадь профильного поля пирамидных нейронов в слоях III и V коры поля 7 мозга мужчин и женщин (мкм2)

Важно отметить описанные нами ранее [16, 17] морфометрические различия коры поля 7, где при сравнении значения профильного поля пирамидных нейронов слоя III мы выявили более выраженную межполушарную асимметрию и большее значение данного показателя в мозге мужчин по сравнению с мозгом женщин, причем такая тенденция сохраняется во всех изученных возрастных группах. Однако для слоя V таких различий нами не обнаружено, что может быть связано с функциональной значимостью III и V слоя или особенностями их кровоснабжения.

Изучив значение показателей плотности нейронов и глиальных клеток, мы выявили достоверное снижение плотности пирамидных нейронов в старческом возрасте как в III, так и в V слое коры поля 7 в среднем на 23 % у мужчин и на 26 % у женщин. Однако имеются некоторые принципиальные особенности – у мужчин уменьшение плотности нейронов происходит плавно, а у женщин – резкое снижение значения плотности происходит сразу в пожилом возрасте и далее, в старческом возрасте, значение данного показателя практически не изменялось (рис. 2).

ag2.wmf

* – отличия от предыдущей возрастной группы статистически значимы, р ≤ 0,005

М – мужчины

Ж – женщины

зрел – группа зрелого возраста

пож – группа пожилого возраста

стар – группа старческого возраста

Рис. 2. Плотность пирамидных нейронов в слоях III и V коры поля 7 мозга мужчин и женщин (в 0,001 мм3)

Изучая возрастные изменения значения плотности нейронов, окруженных сателлитной глией коры поля 7 у мужчин и женщин, мы выявили её плавное уменьшение в двух изученных цитоархитектонических слоях коры поля 7 [9, 17], а вот сравнив между собой изменение их плотности в слоях III и V в левом и правом полушарии у мужчин и женщин, мы обнаружили, что в слое III наибольшие изменения произошли в правом полушарии мозга женщин, а в слое V, наоборот, в левом полушарии. У мужчин в слое V коры поля 7 отмечается большее снижение значения показателя плотности нейронов, окруженных сателлитной глией по сравнению со слоем V коры поля 7 мозга женщин (рис. 3).

ag3.wmf

* – отличия от предыдущей возрастной группы статистически значимы, р ≤ 0,005

М – мужчины

Ж – женщины

зрел – группа зрелого возраста

пож – группа пожилого возраста

стар – группа старческого возраста

Рис. 3. Плотность нейронов, окруженных сателлитной глией, в слоях III и V коры поля 7 мозга мужчин и женщин (в 0,001 мм3)

Плотность сателлитной глии в цитоархитектонических слоях III и V поля 7 коры мозга мужчин и женщин снижалась с возрастом постепенно, как и плотность нейронов, окруженных сателлитной глией. Стоит отметить, что в слое V мозга женщин изменения были незначительны и составляли порядка 7–13 %, когда у мужчин плотность сателлитной глии в слое V уменьшилась на 22–23 %. При сравнении слоев III и V выявляется тенденции к большим изменениям данного показателя в слое III (рис. 4).

ag4.wmf

* – отличия от предыдущей возрастной группы статистически значимы, р ≤ 0,005

М – мужчины

Ж – женщины

зрел – группа зрелого возраста

пож – группа пожилого возраста

стар – группа старческого возраста

Рис. 4. Плотность сателлитной глии в слоях III и V коры поля 7 мозга мужчин и женщин разных возрастных групп (в 0,001 мм3)

Единственным показателем, значение которого с возрастом увеличилось, стало значение плотности общей глии. Количество глии статистически значимо возрастает у мужчин и женщин уже в группе пожилого возраста. В старческой группе мужчин её плотность остается примерно на том же уровне как в III, так и в V слое коры поля 7, а вот у женщин старческой группы можно наблюдать тенденцию к её снижению в обоих изученных цитоархитектонических слоях, особенно в правом полушарии мозга женщин. Стоит подчеркнуть различия слоя V коры поля 7 мозга мужчин и женщин – у мужчин плотность глии увеличивается на 21–24 %, а у женщин на 11–14 %, что в два раза меньше по сравнению с мужчинами. В слое III отличий не выявлено (рис. 5).

ag5.wmf

* – отличия от предыдущей возрастной группы статистически значимы, р ≤ 0,005

М – мужчины

Ж – женщины

зрел – группа зрелого возраста

пож – группа пожилого возраста

стар – группа старческого возраста

Рис. 5. Плотность общей глии в слоях III и V коры поля 7 мозга мужчин и женщин (в 0,001 мм3)

Значение размера профильного поля нейронов является важной характеристикой любой структуры нервной системы, поскольку нейроны разного размера выполняют разные функции и образуют разные типы связей, особенно ярко это выражено в коре мозга, организованной по принципу нейронных модулей, где нейроны разных размеров выполняют отдельные функции. С размером тел нейронов имеется корреляция длины их отростков [18], соответственно, нейроны разного размера будут устанавливать различные связи. Основу нейронного модуля (колонки) обычно составляют крупные нейроны с длинными отростками, а выраженность модульной организации коры считается признаком её продуктивной работы. Особенности строения нейронных модулей определяет индивидуальная вариабельность мозга человека [19–23]. Таким образом, можно предположить, что для ассоциативных полей коры мозга размер нейронов имеет первостепенное значение для их цитоархитектонической организации, в особенности для ассоциативного слоя III.

Вследствие атрофических процессов происходят изменения в цитоархитектонике коры мозга, о скорости протекания которых можно судить по изменению размеров нейронов, которые в большинстве случаев уменьшаются [24–27]. По нашим данным возрастные изменения значения профильного поля нейронов происходят у мужчин и женщин с разной скоростью, причем изученные цитоархитектонические слои также различаются по темпам этих изменений и поэтому можно говорить об особенностях и о разной скорости старения мозга мужчин и женщин.

Кроме показателей, характеризующих особенности структурных единиц коры – нейронов и глии, важным является значение их количества, в нашем случае плотности. На основании значения показателя плотности нейронов можно судить о степени возрастных изменений структур мозга в процессе старения. Большое число нейронов и, соответственно, богатое разнообразие связей между ними в различных цитоархитектонических формациях мозга является не только результатом высокой организации нервной системы, но также обеспечивает запас прочности и компенсаторные возможности мозга. Можно провести параллели между снижением когнитивных функций в старости с атрофическими процессами, происходящими в мозге человека и, в частности, со скоростью гибели нейронов или снижения их плотности в разные возрастные периоды и сохранностью цитоархитектонического строения мозга.

Снижение плотности нейронов присутствует не только в коре поля 7 верхней теменной области – такая тенденция характерна для всего мозга. Из литературы известно, что в среднем в процессе старения как во всём в мозге, так и в отдельных структурах гибнет от 10 до 30 % нейронов [28, 29]. Уменьшение плотности в отдельных структурах мозга происходит неравномерно, например в пожилом возрасте в цитоархитектоническом поле 10 префронтальной коры плотность нейронов уменьшается на 16–29 %, а в речедвигательной области – в поле 44 снижение плотности составляет всего 6–12 % [10, 24]. То есть, по-видимому, скорость возрастных изменений в разных структурах мозга различна и зависит от их функциональной значимости, кроме того, в результате нашего исследования мы обнаружили отличия скорости протекания изменений у мужчин и женщин.

Уменьшение значения плотности нейронов, нейронов, окруженных сателлитной глией, и сателлитной глии в процессе старения отмечается не только в изученном нами цитоархитектоническом поле 7, она характерна и для других структур мозга. Снижение их плотности описано в полях коры лобной области, в речедвигательных полях 44 и 45 [24], уменьшение плотности данных показателей присутствует и в подкорковых структурах. Таким образом, уменьшение плотности нейронов, окруженных сателлитной глией, и сателлитной глии характерно для большинства структур мозга человека. Нейроны и глия составляют единую функциональную систему, и считается, что количество сателлитной глии отражает функциональную активность окруженных ею нейронов. Она участвует во множестве процессов, например глиальные клетки регулируют метаболические и трофические процессы, участвуют в модуляции синаптической передачи [30].

Пролиферация глии в пожилом возрасте описывается в большинстве исследований нормального и патологического старения, что согласуется с полученными нами данными. В подобных работах отмечается значительное увеличение её плотности в пожилом возрасте [23, 24, 29, 30]. Исследователи связывают данный процесс с функциональным значением глиальных клеток – их участием в компенсаторных и защитных процессах [31–33], направленных на поддержание трофики, функций нейронов и их жизнеспособности, что приобретает актуальность на фоне атрофии и уменьшения числа капилляров в коре головного мозга в пожилом и старческом возрасте, вследствии чего наблюдается недостаточность кровоснабжения ткани мозга. Глиальные клетки участвуют в пластических процессах перестройки нейронных связей [34], происходящих из-за гибели нервных клеток. Глия, а именно микроглия и астроциты выполняют фагоцитарную роль, возрастающую при атрофических процессах, деградации нервных клеток и их отростков, в результате чего её количество увеличивается. Уменьшение плотности глии в старческом возрасте может быть связано с истощением защитных и компенсаторных механизмов головного мозга из-за острого дефицита ресурсов, необходимых для функционирования нервной ткани, что будет сопровождаться гибелью и самой глии в результате возрастных изменений сосудистой системы мозга и ухудшением кровообращения мозга в целом.

Подводя итог, можно сказать, что в процессе старения у мужчин и женщин изменяется значение всех изученных показателей коры поля 7 верхней теменной области мозга. При анализе каждого из показателей в отдельности мы выявили особенности возрастных изменений коры поля 7 мозга мужчин и женщин.

В результате исследования двух цитоархитектонических слоёв III и V коры поля 7 обнаружена большая устойчивость в процессе старения морфометрических показателей у мужчин в слое III, а у женщин в слое V. Аналогичная тенденция возрастных изменений слоя V коры мозга женщин по сравнению со слоем V коры мозга мужчин описана в литературе, посвященной изучению коры верхней лобной извилины [32]. В своей работе она отмечает большую выраженность изменения нейроно-глиально-капиллярных взаимоотношений в слое V коры мозга мужчин по сравнению с аналогичной корой мозга женщин. Различия выраженности изменений слоёв III и V коры поля 7, возможно, связаны с их разным функциональным значением и разными типами корковых и подкорковых связей – один слой ассоциативный и устанавливает коллатеральные связи, а второй в основном даёт эфферентные проекции к нижележащим структурам мозга. Возможно, различная степень выраженности возрастных изменений морфометрических показателей изученной коры мозга мужчин и женщин может быть связана с особенностями организации миелоархитектоники мозга мужчин и женщин, что подтверждается данными недавних МРТ-исследований, где авторы показали принципиальные различия организации связей в мозге мужчин и женщин [35].

В нашем исследовании мы обнаружили значимые изменения морфометрических показателей в более позднем возрастном периоде у мужчин по сравнению с женщинами, что наиболее ярко выражалось в значении плотности пирамидных нейронов, кроме того у мужчин пирамидные нейроны слоя III крупнее, чем у женщин. Вероятно, показанные особенности возрастных изменений коры поля 7 могут быть связаны с функциональной значимостью верхней теменной области и специфики её деятельности у мужчин и женщин, которая могла сложиться эволюционно в результате специализации полов на разных видах деятельности. Например, с функциями верхней теменной области связывают ориентацию в пространстве, где мужчины показывают лучшие результаты, чем женщины, кроме того, мужчины и женщины в процессе ориентирования используют разные стратегии, в свою очередь у женщин лучше развита память к деталям, в работе которой также отмечается участие верхней теменной области [36, 37].

На работу и функциональное состояние нервной системы может влиять баланс гормональной системы и концентрация половых гормонов. В литературе имеются данные свидетельствующие о роли стероидных гормонов в активности познавательной деятельности и функционировании мозга [36, 38]. Эффекты действия гормонов показаны при проведении функциональных исследований активности мозга во время проведения эстроген-заместительной терапии в постменопаузе у женщин, где было выявлено благотворное влияние стероидных гормонов, выражающееся в изменении зон активации коры мозга и его работе при выполнения различных заданий [39]. Возможно, баланс гормональной системы может опосредовано отражаться на структурной организации нервной системы [40], а различия начала возрастных изменений коры поля 7 и мозга в целом у мужчин и женщин могут быть связаны с возрастной перестройкой гормонального статуса, которая у женщин в среднем происходит 48–50 лет, а у мужчин позже и более плавно.

Выводы

В процессе старения мозга мужчин и женщин изменения сходных морфометрических показателей коры поля 7 наступают в разные возрастные периоды.

Динамика возрастных изменений цитоархитектонических слоев III и V коры мозга мужчин и женщин различна – для мужчин в процессе старения характерны наибольшие изменения в слое V, а для женщин в слое III.

Значения важнейших цитоархитектонических характеристик коры поля 7 мозга мужчин и женщин, такие как площадь профильного поля пирамидных нейронов и ширина коры в процессе старения, в пожилом возрасте наиболее сильно изменяются в мозге женщин по сравнению с мозгом мужчин.


Библиографическая ссылка

Агапов П.А., Боголепова И.Н., Малофеева Л.И. ИЗМЕНЕНИЕ ЦИТОАРХИТЕКТОНИКИ ПОЛЯ 7 КОРЫ ВЕРХНЕЙ ТЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ МОЗГА МУЖЧИН И ЖЕНЩИН В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 3. – С. 166-174;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=12170 (дата обращения: 14.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074