(Medical Xpress) – Когда дело доходит до коммуникации в мозгу, чем больше, тем лучше. Но теперь ученые связали усиление связи в сети областей мозга с более серьезными умственными нарушениями у пациентов с ранней стадией рассеянного склероза (РС).
«Измерение того, насколько хорошо работают соединения в этой сети, может предоставить способ выйти за рамки обширных симптомов РС, чтобы помочь нам количественно оценить влияние расстройства на мозг». говорит соавтор Маурицио Корбетта, доктор медицины, Норман Дж. Ступп профессор неврологии Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи. ?? Эта оценка может быть очень полезной при диагностике заболевания и отслеживании эффективности новых методов лечения.??
Ученые Вашингтонского университета и Университетского медицинского центра в Гамбург-Эппендорф и Тюбингенского университета, оба в Германии, опубликовали результаты в Proceedings of the National Academy of Sciences.
РС повреждает ветви клеток головного мозга, повреждая клетки ?? способность общаться. Заболевание очень непредсказуемо и вызывает множество симптомов, которые варьируются от пациента к пациенту. К ним относятся усталость, онемение, головокружение, боль, дисфункция кишечника и мочевого пузыря, нарушения зрения, нарушения речи, головная боль, депрессия и проблемы с равновесием, координацией и ходьбой.
Мозг может перенаправлять энергию и ресурсы, чтобы больше сигналов проходило через поврежденные цепи. Но при рассеянном склерозе исследователи предполагают, что перенаправление может привести к снижению способности мозга переконфигурировать себя для различных когнитивных задач, таких как речь, обработка сенсорной информации, управление движением, регулирование настроения, а также создание и доступ к памяти.
Текущее исследование сосредоточено на том, могут ли быть установлены корреляции между структурным повреждением, вызванным РС, когнитивными проблемами, с которыми сталкиваются пациенты, и изменениями в сети мозга, которая относится к способности различных областей мозга работать друг с другом.
В исследовании приняли участие 16 пациентов, у которых за предыдущие четыре года был диагностирован РС. Для сравнения ученые также включили 16 здоровых людей. Всем участникам был предложен обширный набор поведенческих и когнитивных тестов, а также сканирование мозга на предмет структурных повреждений. Исследователи также оценили связность областей мозга, которые часто работают вместе в сетях.
Ученые смогли увидеть повреждения ветвей клеток головного мозга на снимках пациентов с рассеянным склерозом. Чем больше повреждение, тем больше вероятность, что пациенты будут испытывать трудности с функцией мозга. Эти проблемы затронули ряд когнитивных областей, включая принятие решений, память, внимание и другие факторы. Исследователи обнаружили, что изменения в одном компоненте когнитивной функции, которые они определили как «когнитивная эффективность». коррелирует с подавляющим большинством симптомов и дефицитов, измеряемых серией когнитивных и поведенческих тестов.
Ученые также показали, что пациенты с более низкой когнитивной эффективностью имеют улучшенные связи в сети режима мозга по умолчанию. Эта сеть – одна из многих, поддерживающих работу мозга; он активен только тогда, когда мозг не занят определенной умственной задачей. Увеличение количества подключений к сети в режиме по умолчанию дало прямой показатель степени ухудшения когнитивной эффективности.
«Эта корреляция очень удивительна, потому что обычно мы ожидаем, что когнитивная эффективность улучшится с увеличением связности сети в режиме по умолчанию», говорит ведущий автор Дэвид Хавеллек, аспирант Университетского медицинского центра в Гамбурге-Эппендорфе. Предыдущие исследования показали, что прочность соединений в сети в режиме по умолчанию является прямым показателем того, насколько хорошо другие сети могут взаимодействовать для поддержки работы мозга. Но, похоже, здесь дело обстоит не так.??
Наблюдение может быть следствием того факта, что пациентам с РС был поставлен диагноз только недавно. Корбетта предполагает, что если ученые будут сканировать пациентов ?? мозг снова через несколько лет, более серьезный ущерб от MS, вероятно, ухудшит подключение в сети в режиме по умолчанию.
«Другая возможность состоит в том, что реакция мозга на структурное повреждение от рассеянного склероза может привести к тому, что различные сети мозга потеряют свою гибкость, чтобы взаимодействовать друг с другом для поддержки функции мозга», говорит старший автор Андреас К. Энгель, доктор медицинских наук, профессор физиологии Университетского медицинского центра Гамбург-Эппендорф. Таким образом, сети могли бы стать менее изменчивыми, чаще взаимодействуя между собой, а не с другими сетями.??
По словам Энгеля, такое изменение может регистрироваться как увеличенное сетевое соединение в режиме по умолчанию при сканировании, но на самом деле может указывать на нарушение когнитивной функции у пациентов с ранней стадией РС.
Симптомы рассеянного склероза имеют тенденцию эпизодически обостряться. Эти непредсказуемые обострения, известные как рецидивы, включают ухудшение симптомов и развитие новых проблем. Ни у одного из пациентов в исследовании не было рецидива. Ученые планируют продолжить свои выводы, собрав данные об одних и тех же характеристиках мозга у людей, страдающих рецидивом.
«Это может дать нам дополнительное понимание взаимосвязи между изменениями в мозговых сетях и проблемами в познании», Энгель говорит. ?? Если мы сможем понять динамику, которая приводит к этим эпизодам, это может помочь нам найти более эффективные способы их прогнозирования и предотвращения.??