Зависимая от обучения пластичность дендритных шипиков снижена в коре головного мозга старых мышей

Старение сопровождается постепенным снижением способности к обучению и памяти. Потеря синапсов — один из характерных признаков нормального старения — вероятно, играет важную роль в возрастном снижении когнитивных функций. Однако влияние преклонного возраста на синаптическую пластичность и функцию нейронов изучено мало. В этом исследовании оценивали структурную динамику постсинаптических дендритных шипиков и кальциевую активность нейронов пирамидного типа V слоя коры головного мозга у молодых и старых мышей. С помощью транскраниальной двухфотонной микроскопии установили, что в сенсорной и моторной коре темпы элиминации дендритных шипиков были сопоставимы у молодых мышей (3–5 месяцев) и мышей зрелого возраста (8–10 месяцев), но, по-видимому, были выше у старых мышей (старше 20 месяцев), что способствовало уменьшению общего числа шипиков в старом мозге. Во время моторного обучения у старых мышей по сравнению с молодыми в первичной моторной коре формировалось меньше новых шипиков. Вызванная моторной тренировкой кальциевая активность в сомах нейронов пирамидного типа V слоя моторной коры также была ниже у старых мышей, что было связано со снижением способности к моторному обучению при старении. В совокупности эти результаты демонстрируют влияние старения на зависимую от обучения перестройку синапсов и активность нейронов в коре головного мозга in vivo и позволяют предположить, что синаптические нарушения могут способствовать возрастному снижению способности к обучению.