Erst geht es bergauf, dann geht es langsam wieder bergab – nachdem der Mensch das Erwachsenenalter erreicht hat, beginnt langsam der Prozess des Alterns. Falten und andere sichtbare Zeichen dieses unvermeidlichen Ablaufs sind deutlich sichtbar. Wie innere Organe altern, ist hingegen schwieriger zu beurteilen – das gilt insbesondere für das Gehirn. Klar ist: Der Alterseffekt macht sich bei diesem speziellen Organ erst vergleichsweise spät bemerkbar und für seine Bedeutung ist auch das Ansammeln von Wissen wichtig. Dennoch ist die physiologische Leistungsfähigkeit des Gehirns mit dem Alter verknüpft: Gewisse Aspekte lassen nach – der Extremfall sind dabei neurodegenerative Erkrankungen.
Der Gehirnstoffwechsel im Blick
Wie frühere Studien gezeigt haben, gibt es dabei einen leichten Unterschied zwischen den Geschlechtern: Statistiken zufolge schneiden ältere Frauen bei kognitiven Tests tendenziell etwas besser ab als gleichaltrige Männer. Was der Hintergrund dieses Unterschieds ist, gilt bislang als unklar. Um neue Einblicke zu gewinnen, haben die Forscher um Manu Goyal von der Washington University School of Medicine in St. Louis sich nun der Untersuchung eines wichtigen Aspekts der Funktion unseres Denkorgans gewidmet: dem Energieverbrauch. “Wir fangen gerade erst an zu verstehen, wie verschiedene geschlechtsbezogene Faktoren den Verlauf der Gehirnalterung beeinflussen können und wie dies die Verwundbarkeit des Gehirns gegenüber neurodegenerativen Erkrankungen beeinflussen kann”, sagt Goyal. “Informationen zum Gehirnstoffwechsel könnten uns helfen, einige der Unterschiede zu verstehen, die wir zwischen Männern und Frauen im Alter erkennen.”
In diesem Zusammenhang ist bereits bekannt, dass das Gehirn im Verlauf des Lebens den Einsatz seines Treibstoffs Glukose verändert: Babys und Kinder verwenden einen großen Teil dieser Zuckersubstanz in einem Prozess, der als aerobe Glykolyse bezeichnet wird. Man geht davon aus, dass dieser Stoffwechselweg die Entwicklung und Reifung des Gehirns begünstigt. Der Rest des Zuckers wird auf andere Weise verstoffwechselt, um die Energie für die Nervenfunktionen bereitzustellen. Auch bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen fließt noch ein erheblicher Teil des Zuckes im Gehirn in die aerobe Glykolyse – doch mit den Jahren schwindet dieser Anteil. Vor allem ab einem Alter von 60 Jahren fließt nur noch wenig Glukose in diesen Stoffwechselweg. Somit scheint sich die Hirnalterung in diesem Verlauf widerzuspiegeln.
Um Details dieses Prozesses aufzudecken und möglichen geschlechtsspezifischen Unterschieden nachzugehen, haben Goyal und seine Kollegen die Gehirne von 121 Frauen und 84 Männer im Alter von 20 bis 82 Jahren einer Untersuchung mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET-Scan) unterzogen. Es handelt sich dabei um ein bildgebendes Verfahren, das von außen Einblicke in biochemische und physiologische Abläufe ermöglicht. So konnten die Forscher bei den einzelnen Probanden erfassen, welcher Anteil des Zuckers der aeroben Glykolyse zugeführt wird. Mit den gewonnen Daten fütterten sie anschließend Computer, die über einen maschinellen Lernalgorithmus Beziehungen zwischen dem Hirnmetabolismus, Geschlecht und Alter herstellen konnten.
