Кофе улучшает память и способность к обучению в пожилом возрасте

Новое исследование показало, что биологически активное соединение, содержащееся в кофейных зернах, улучшает обучение и память у пожилых мышей. Полученные результаты открывают двери для разработки дополнительного лекарственного соединения для лечения или предотвращения возрастного снижения когнитивных функций.

У пожилых людей часто наблюдается замедление решения проблем, снижение быстроты мышления, снижение скорости восприятия, а также ухудшение памяти и пространственных способностей. Поскольку население мира стареет, проводится множество исследований уменьшения или предотвращения возрастного снижения когнитивных функций.

Исследователи все чаще обращаются к естественным биологически активным соединениям с нейропротекторными свойствами, чтобы замедлить прогрессирование старения мозга. Новое исследование, проведенное учеными из Университета Цукуба в Японии, изучало, как тригонеллин (ТГ), алкалоидное соединение, которое присутствует в высоких концентрациях в кофейных зернах, влияет на когнитивные функции у мышей.

Кофеин, ТГ и никотиновая кислота (ниацин или витамин B3) являются тремя важными биологически активными соединениями в кофе. В процессе обжарки зерен ТГ расщепляется до никотиновой кислоты, которая приносит пользу нервной и пищеварительной системам, а также коже. Однако исследования показали, что ТГ имеет свои собственные терапевтические эффекты. Это соединение также содержится в семенах пажитника и японской редьке.

В текущем исследовании ученые использовали мышей с ускоренным старением, демонстрирующих дефицит пространственного обучения и симптомы потери памяти, которым перорально вводили ТГ в дозе 5 мг/кг/день в течение 30 дней.

Через 30 дней мыши прошли поведенческий тест для измерения пространственного обучения и памяти. Проблемы с пространственной памятью, такие как потеря или забывание места расположения предметов, являются частым следствием повреждения гиппокампа — сложной структуры мозга, расположенной глубоко в височной доле. У людей объем гиппокампа уменьшается с возрастом, что может способствовать возрастному снижению когнитивных функций.

Исследователи обнаружили, что мыши, которым давали ТГ, продемонстрировали значительное улучшение пространственного обучения и памяти по сравнению с мышами, которым этого не делали. Учитывая уменьшение снижения пространственной памяти, зависящего от гиппокампа, они исследовали биологические эффекты ТГ в гиппокампе.

Динамические изменения транскрипции генов имеют решающее значение для установления долговременной памяти и процессов восстановления памяти в мозге. Итак, исследователи проанализировали полногеномную транскриптомику в гиппокампе мышей.

Они обнаружили, что у мышей, получавших ТГ, сигнальные пути, связанные с развитием нервной системы, выработкой клеточной энергии, воспалением и аутофагией – процессом повторного использования организмом старых и поврежденных клеток – были значительно модулированы. Также была повышена активность генов, специфичных для синапсов, в том числе тех, которые контролируют синаптическую пластичность — способность нейронов изменять силу своих связей, которая, как полагают, лежит в основе процессов обучения и сохранения памяти.

Кроме того, исследователи обнаружили, что ТГ подавляет нейровоспаление, отрицательно регулируя путь, ведущий к созданию провоспалительных цитокинов, одновременно значительно повышая уровень нейротрансмиттеров, фундаментальных для нормальной функции мозга: дофамина, норадреналина (норадреналина) и серотонина.

«В целом, наше исследование дает ценную информацию о терапевтическом потенциале ТГ в снижении когнитивных функций, связанных со старением, подчеркивая его способность воздействовать на нейровоспаление, синаптическую функцию и высвобождение нейротрансмиттеров в гиппокампе», — сказали ученые.

«Поэтому ТГ можно рассматривать как потенциальное дополнительное лекарственное средство для улучшения когнитивного старения и связанных с нейровоспалением дисфункций ЦНС [центральной нервной системы]».

Для тех, кто хочет повысить уровень ТГ с помощью кофе, исследование 2014 года показало, что стандартный итальянский эспрессо (25 мл) содержит в среднем 42,4 мг этого соединения, причем более высокие уровни обнаружены в кофе арабика, чем в робусте. Кофе без кофеина также содержит ТГ.

Исследование было опубликовано в журнале GeroScience.