Это одна из неизбежных реалий старения: чем старше мы становимся, тем медленнее мы склонны двигаться — гуляем ли мы по кварталу или просто тянемся к пульту дистанционного управления. Новое исследование, проведенное учеными Университета Колорадо, помогает объяснить, почему.
Это исследование является одним из первых, которые экспериментально выявили конкурирующие причины, по которым люди старше 65 лет могут не так быстро передвигаться, как раньше.
Группа ученых сообщила, что пожилые люди могут двигаться медленнее, по крайней мере частично, потому что это требует больше энергии, чем молодые люди – возможно, это не слишком шокирует тех, кто проснулся усталым утром после очень активного дня.
По словам соавтора исследования Алаа Ахмеда, полученные результаты однажды могут дать врачам новые инструменты для диагностики целого ряда заболеваний, включая болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и даже депрессию и шизофрению.
Для исследования группа ученых попросила испытуемых в возрасте от 18 до 35 и от 66 до 87 лет выполнить обманчиво простое задание: дотянуться до цели на экране, что немного похоже на видеоигру на Nintendo Wii. Анализируя закономерности этих движений, исследователи обнаружили, что пожилые люди, похоже, изменяют свои движения при определенных обстоятельствах, чтобы сохранить свои ограниченные запасы энергии.
«Все мы, молодые или старые, по своей природе стремятся получить максимальную выгоду от окружающей среды, минимизируя при этом усилия», — говорят ученые.
Использование инженерии для понимания мозга
Исследователям давно известно, что пожилые люди, как правило, медленнее, потому что их движения менее стабильны и точны. Но и другие факторы также могут сыграть роль в этой фундаментальной части взросления.
Согласно одной из гипотез, мышцы пожилых людей могут работать менее эффективно, а это означает, что они сжигают больше калорий, выполняя те же задачи, что и молодые люди, например, бегут марафон или встают, чтобы взять газировку из холодильника.
Альтернативно, старение может также изменить схему вознаграждения в человеческом мозге. Ученые объяснили, что с возрастом в организме человека вырабатывается меньше дофамина — химического вещества мозга, ответственного за чувство удовлетворения после хорошо выполненной работы. Если вы не так сильно ощущаете эту награду, то, возможно, у вас меньше шансов попытаться ее получить. У людей с болезнью Паркинсона наблюдается еще более резкое снижение выработки дофамина.
В ходе исследования ученые попросили более 80 человек сесть и взяться за ручку роботизированной руки, которая, в свою очередь, управляла курсором на экране компьютера. Испытуемые тянулись вперед, перемещая курсор к цели. Если им это удавалось, они получали награду — небольшую, но достаточную, чтобы порадовать их мозг.
«Иногда мишени взрывались, и они получали вознаграждение в виде очков», — сказал Алаа Ахмед. «Мишени также издавали звук «бинг-бинг».
Двигайтесь медленнее, но умнее
Именно тогда стал проявляться контраст между двумя группами людей.
И люди в возрасте от 18 до 35 лет, и от 66 до 87 лет достигли своих целей раньше, когда знали, что услышат этот звук — примерно на 4–5% раньше, чем в испытаниях без вознаграждения. Но они также достигли этой цели разными способами.
Молодые люди, как правило, быстрее двигали руками в сторону награды. Пожилые люди, напротив, в основном улучшили время реакции, начав достигать результатов в среднем примерно на 17 миллисекунд раньше.
Когда команда добавила к роботизированной руке для более молодых испытуемых гирю весом 3 кг, эти различия исчезли.
«Похоже, что мозг способен обнаруживать очень небольшие изменения в том, сколько энергии использует тело, и соответствующим образом корректировать наши движения», — сказал Роберт Куртер, соавтор исследования. «Даже при движении с несколькими лишними килограммами более быстрая реакция становилась энергетически более дешевым вариантом получить награду, поэтому молодые люди подражали старшим и делали именно это».
По словам ученых, исследование рисует четкую картину: «И у молодых, и у пожилых людей, похоже, не было проблем с восприятием вознаграждений, даже небольших. Но их мозг замедлял движения в утомительных обстоятельствах”.
«Сводя все это вместе, наши результаты показывают, что затраты усилий на достижение цели, по-видимому, определяют то, что замедляет передвижение пожилых людей », — сказал Алаа Ахмед.
Эксперимент не может полностью исключить центры вознаграждения мозга как виновника нашего замедления с возрастом. Но, как отметил Алаа Ахмед, если ученые смогут выяснить, где и как эти изменения возникают в организме, они смогут разработать методы лечения, позволяющие снизить потери от старения и болезней.