Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге. Луи одним из первых подробно изучил, как болезнь Альцгеймера нарушает координацию между несколькими сетями мозга. Результаты, опубликованные в The Journal of Neuroscience, включают некоторые из самых ранних оценок воздействия болезни Альцгеймера на сети, которые активны, когда мозг находится в состоянии покоя.
"До сих пор большая часть исследований влияния болезни Альцгеймера на сети мозга сосредоточивалась либо на сетях, которые становятся активными во время умственной задачи, либо на сети режима по умолчанию, основной сети, которая активируется, когда человек мечтает или позволяет уму блуждать," говорит старший автор Бо Ансес, доктор медицины, доцент кафедры неврологии. "Однако существует ряд дополнительных сетей, помимо сети режима по умолчанию, которые становятся активными, когда мозг бездействует, и могут рассказать нам важные вещи о последствиях болезни Альцгеймера."
Ансис и его коллеги проанализировали снимки мозга 559 человек. Некоторые из этих субъектов были когнитивно нормальными, в то время как другие находились на ранних стадиях от очень легкой до легкой степени болезни Альцгеймера. Ученые обнаружили, что все изучаемые ими сети в конечном итоге были повреждены на начальных стадиях болезни Альцгеймера.
"Связь внутри и между сетями нарушена, но это происходит не сразу," Ансез говорит. "Есть даже одна сеть, в которой на мгновение наблюдается всплеск улучшенных соединений, прежде чем она снова начнет отключаться. Это сеть значимости, которая помогает вам определить, на что в вашей среде вам нужно обратить внимание."
Другие сети, изученные исследователями, включали:
Ученые также изучили влияние болезни Альцгеймера на свойство сети мозга, известное как антикорреляция. Исследователи идентифицируют сети, определяя, какие области мозга часто становятся активными в одно и то же время, но антикоррелированные сети примечательны тем, как колеблется их активность: когда одна сеть активна, другая сеть молчит. Эта способность переключаться между сетями значительно снижается у участников с болезнью Альцгеймера от легкой до умеренной.
Сеть с режимом по умолчанию, ранее определенная как одна из первых сетей, пострадавших от болезни Альцгеймера, является партнером двух из трех пар антикоррелированных сетей, исследованных ученым.
"Хотя мы еще не можем это доказать, одна из гипотез состоит в том, что, когда что-то идет не так с обработкой информации в сети, работающей по умолчанию, эти неправильно обработанные данные передаются в другие сети, где это создает дополнительные проблемы," Ансез говорит.
Ансес отмечает, что использовать эти сетевые нарушения для клинической диагностики болезни Альцгеймера непрактично, но они могут помочь отследить развитие болезни и помочь лучше понять ее распространение через мозг.
Ансис планирует изучить другие маркеры болезни Альцгеймера у тех же субъектов, такие как уровни в спинномозговой жидкости бета-амилоида, основного компонента бляшек Альцгеймера.