
Американские
ученые показали, что ожирение нарушает когнитивные функции у крыс, уменьшая
количество синапсов в префронтальной и периренальной коре. Статья опубликована в журнале PNAS.
Многочисленные
исследования показывают связь ожирения с когнитивными функциями и частотой
возникновения умеренных когнитивных нарушений и старческого слабоумия. Некоторые
данные также указывают на то, что у людей с ожирением уменьшен объем головного
мозга, в том числе участков мозга, важных для когнитивной деятельности: гиппокампа,
префронтальной коры и передней поясной коры. Однако клеточные и биохимические
механизмы, лежащие в основе такой связи, остаются мало изученными. Кроме того,
несмотря на очевидную ассоциацию ожирения с ухудшением умственной деятельности,
продемонстрированную в клинических исследованиях, долгое время остал неясным, вызваны ли
эти нарушения ожирением как таковым или связанными с ним состояниями, такими
как метаболический синдром, диабет или сердечно-сосудистые заболевания.
Чтобы проверить,
влияет ли ожирение в отсутствие очевидных заболеваний на когнитивные функции,
авторы статьи использовали крыс с ожирением, вызванным 8-недельной богатой
жирами диетой. Помимо ожирения, эти крысы не демонстрировали признаков метаболического
синдрома, диабеты или других заболеваний. В контрольную группу включили крыс,
получавших нормальную пищу.  У обеих
групп анализировали когнитивные функции с помощью трех тестов на внимание, запоминание
и распознавание объектов и пластичность поведения, требующих работы разных
участков коры головного мозга: префронтальной коры, периренальной коры и гиппокампа.
Также у всех животных измеряли плотность дендритных шипиков (мембранных
выступов на поверхность дендритов, которые участвуют в формировании синапсов) и
количество синаптических маркеров и анализировали морфологию микроглии
(макрофагов, которые живут в центральной нервной системе и обеспечивают
активную иммунную защиту мозга).
Оказалось, что
жирные крысы хуже, чем здоровые крысы, справляются с  тестами, требующими работы префронтальной и
периренальной коры. Как специально отмечают ученые, причина неуспеха жирных
крыс заключалась не в том, что они двигались медленнее здоровых крыс или проявляли
недостаточную мотивацию к выполнению заданий: эксперименты были специально
спланированы так, чтобы физическая активность крыс могла оставаться
минимальной, а количество времени, которое крысы проводили, исследуя объекты,
была одинаковой для обеих групп.
Также анализ
показал, что у крыс с ожирением снижается 
плотность дендритных шипиков и белков-маркеров синапсов в префронтальной
и периренальной коре. Кроме того, в префронтальной коре жирных крыс была
замечена повышенная активность клеток микроглии, связанная с разрушением
неактивных синапсов макрофагами. Также у жирных крыс было обнаружено небольшое,
но статистически достоверное снижение объема префронтальной коры. В гиппокампе
при этом не было замечено никаких изменений, а задания, требующие работы
гиппокампа, обе группы выполняли одинаково.
Как пониженная плотность дендритных шипиков и
белков-маркеров синапсов, так и повышенная активность клеток микроглии является
индикатором снижения количества синапсов в префронтальной и периренальной коре. Именно утрата синапсов, по мнению
авторов, и является основным механизмом, лежащим в основе ухудшения когнитивных
функций при ожирении. Ученые также подчеркивают, что изменения в обоих участках
коры произошли на ранней стадии ожирения — еще до появления у крыс
метаболического синдрома или диабета.Софья Долотовская
