随着年龄的增长，记忆和其他认知功能开始下降，即使在阿尔茨海默病和其他类型的痴呆症之外。西蒙斯基金会资助的一项新的研究将探索这些变化背后的分子机制，并研究它们是否可以被减缓或逆转。SCPAB已在五年内认捐4200万美元。
“人们认为认知老化是不可避免的，”科伦·墨菲他是SCPAB的主管，也是普林斯顿大学的科学家。“我们想问问，这一定会发生吗？”
大多数关于大脑老化的研究都集中在与阿尔茨海默病和其他神经疾病相关的变化上。“正常大脑中的衰老就像一种孤儿病——NIH或行业资金很少用于治疗，”他说杰拉尔德·菲施巴赫，杰出的科学家和西蒙斯基金会研究员，他发起并开发了该项目。“然而，这是一个巨大的公共卫生问题。”
在美国，到2050年，65岁及以上的人口预计将达到近8400万，几乎是2012年的两倍。大约10%的人会患上老年痴呆症。但另外90%的人也会经历记忆、注意力、处理速度和其他认知功能的显著下降。
我们知道，可塑性——大脑重新连接的能力——随着年龄的增长而下降，血液流动和新脑细胞的诞生也是如此。这些变化可能会导致记忆恶化和伴随正常衰老的其他问题。但是科学家们还不知道这些变化背后的分子机制，也不知道它们是否可以被修改。合作的中心目标是表征典型衰老中发生的分子和细胞变化，并确定调节这些过程的基因。这将建立一个基线，然后研究人员可以用来测试潜在的干预措施。
跨物种老化
研究人员将研究一系列物种的衰老，从短命的蠕虫和鱼类到长寿的啮齿动物、非人灵长类动物和人类。这些生物体具有一些相同的基本神经成分，并且随着年龄的增长表现出类似的变化。例如，一种称为CREB的蛋白质，对可塑性和长期记忆至关重要，随着年龄的增长而下降，存在于从蠕虫到人类的许多物种中。
墨菲说：“从不同的角度、在不同的生物体内解决这个问题，将以前所未有的方式触及衰老大脑的核心。”。“我们想了解所有这些生物大脑中随着年龄的增长而发生的分子变化——这些变化在不同物种中是保守的，而且是独特的。”
科学家将比较模型生物和人类的研究结果，以找到减缓与年龄相关的认知衰退的最有希望的分子靶点。例如，研究人员可以确定蠕虫中表达随年龄变化的基因是否具有与人类大脑老化相关的遗传变异。然后，他们可以研究在蠕虫、鱼类或小鼠中修改该基因是否可以减少认知能力下降。短命动物提供了一个机会，可以快速测试哪些分子机制对认知老化至关重要，以及它们是否可以被修改。
SCPAB将有助于将神经科学和长寿研究这两个传统上在疾病研究之外没有太多互动的领域结合起来。墨菲说，大多数实验室要么关注衰老，要么关注大脑发育和疾病。她说：“我认为人们认为，同样的机制调节着全身的衰老，但大脑中的机制可能完全不同。”。“假设是，如果你减缓衰老，你也会减缓大脑衰老，但我们不知道这是否属实。”
血液、性爱和睡眠
第一轮资金将支持21名研究人员开展六个项目，探索大脑老化的不同方面，包括影响大脑的血液因素、与年龄相关的睡眠变化以及性别之间的老化差异。例如，以前对啮齿动物的研究表明，幼年动物的血液可以增强老年动物的大脑功能，恢复可塑性并促进新血细胞的生成。研究人员已经确定了血液中的几个因素可以触发这些恢复活力的效果，每个因素来自不同的组织，并通过不同的机制发挥作用。该团队目前正在探索这些因素中的每一个——其中一些直接作用于大脑，另一些作用于大脑外——是如何影响脑组织、大脑功能和血流的，以及血脑屏障的功能是如何随着年龄变化的，血脑屏障调节着哪些化学物质可以进入大脑。
男女年龄的差异也可能提供新的见解。世界范围内，女性的寿命比男性长，而且在许多人群中，随着时间的推移，与男性相比，女性的认知能力下降更少，脑组织损失更少。了解是什么使一种性别更容易衰老或更具抗衰老能力，将揭示出新的治疗目标，从而使两性都受益。这种差异的一个潜在来源是位于X染色体上的基因。在有两条X染色体的人中，大多数X连锁基因的一个拷贝被沉默，这一过程称为X连锁失活。但是一些基因逃脱了这种沉默，导致了两个活性拷贝的出现。研究人员将追踪大脑中哪些基因逃脱X失活，并确定这是否会随年龄变化，以及它如何影响认知能力下降。
SCPAB的所有项目都将有助于建立一个中央数据库，该数据库将汇集关于不同物种和不同细胞类型的基因表达和其他因素如何随年龄变化的数据。哈佛大学科学家、SCPAB执行委员会成员兰迪·巴克纳（Randy Buckner）表示：“该数据库将使研究人员能够轻松探索年龄的不同影响。”。整合跨物种和组织类型的数据将有助于研究人员决定在实验中优先考虑哪些目标。更广泛的科学界将可以公开访问该数据库。
SCPAB的完整使命声明可用在这里.
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