新たな研究によると、代謝の観点から見て、女性の脳は同じ暦年齢の男性の脳より約3歳若いようだ。
この研究結果は、Proceedings of the National Academy of Sciencesに掲載されており、女性が男性より長く頭の冴えを保つ傾向がある理由を解く手がかりの一つとなる可能性がある。
「性別に関連する様々な要因が脳の老化の経過にどのように影響し、それが神経変性疾患に対する脳の脆弱性にどう影響しうるのかについて、私たちはまさに理解し始めたところです」と、上級著者であるセントルイスのワシントン大学医学部マリンクロッド放射線研究所の放射線医学助教授、マヌ・ゴヤル氏は述べている。
「脳の代謝は、年齢を重ねるにつれて男女間に見られる違いを理解する助けになるかもしれません。」
老化する脳
脳は糖を燃料として働くが、脳が糖をどのように利用するかは、人が成長し年齢を重ねるにつれて変化する。乳幼児や子どもは、脳の発達と成熟を支える「好気性解糖」と呼ばれるプロセスで、脳の燃料の一部を利用する。残りの糖は、思考や日常の活動を行うためのエネルギーとして消費される。
思春期の若者や若年成人では、脳の糖のかなりの部分も好気性解糖に充てられるが、その割合は年齢とともに着実に低下し、60代になるころには非常に少ない量に落ち着く。
しかし、脳の代謝が男女間でどのように異なるのかについては、研究者にもこれまでほとんど理解されていなかった。そこでゴヤル氏と共同研究者らは、205人を対象に、脳がどのように糖を利用しているかを明らかにするための研究を行った。
研究参加者は、121人の女性と84人の男性で、年齢は20歳から82歳までであった。参加者はPET検査を受け、脳内の酸素とブドウ糖の流れを測定した。研究者らは各参加者について、脳の様々な領域で好気性解糖に充てられている糖の割合を特定した。研究者らは機械学習アルゴリズムを訓練し、男性の年齢と脳の代謝データをアルゴリズムに入力することで、年齢と脳の代謝の関係性を見いだすようにした。
次に研究者らは、女性の脳の代謝データをアルゴリズムに入力し、プログラムが各女性の代謝から脳年齢を算出するよう指示した。アルゴリズムが算出した脳年齢は、女性の暦年齢より平均で3.8歳若かった。
研究者らは分析を逆方向にも行った。女性のデータでアルゴリズムを訓練し、それを男性のデータに適用したのである。今回、アルゴリズムは男性の脳が実年齢より2.4歳老いていると報告した。
性差
「算出された脳年齢の男女間の平均的な差は、有意であり再現性もあるが、それは任意の2人の個人間の差のごく一部にすぎない」とゴヤル氏は述べている。
「これは、報告されてきた多くの性差よりも大きいものの、身長のような一部の性差ほど大きな違いではない。」
女性の脳が相対的に若いことは、20代の最も若い参加者の間でも確認できた。
「男性の脳が速く老化するわけではありません。成人期の始まりの時点で、男性の脳は女性より約3歳老いており、その差は生涯にわたって続くのです」とゴヤル氏は述べている。同氏は神経学および神経科学の助教授でもある。
「何を意味するのかは、まだ分かっていません。女性が晩年に認知機能の低下をあまり経験しない理由は、女性の脳が実質的に若いからなのかもしれないと私は考えており、現在それを確かめるための研究に取り組んでいます。」
高齢の女性は、推論、記憶、問題解決に関する検査で、同年代の男性より高い得点を取る傾向がある。研究者らは現在、脳が若く見える人ほど認知機能の問題を発症しにくいかどうかを確かめるため、成人のコホートを追跡調査している。
本研究は、Barnes-Jewish Hospital Foundation、Charles F. and Joanne Knight、James S. McDonnell Foundation、McDonnell Center for Systems Neuroscience、および米国国立衛生研究所の支援を受けた。
