Сканирование мозга выявило ранние признаки риска болезни Альцгеймера

Исследователи под руководством специалистов Стэнфордского университета обнаружили, что характер активности мозга у людей без заметных проблем с памятью может быть связан с риском болезни Альцгеймера за годы до появления симптомов. Разработанная ими шкала также выявляет людей с особенностями мозговой активности, характерными для так называемых суперэйджеров — пожилых людей с памятью, сопоставимой с памятью значительно более молодых.

Результаты опубликованы 4 ноября в журнале Science Advances. Авторы считают, что новый показатель может стать ранним маркером уязвимости или устойчивости к снижению когнитивных функций. Однако пока он не предназначен для диагностики заболевания.

Команда изучила данные функциональной МРТ в состоянии покоя — метода, который фиксирует активность мозга, пока человек неподвижно лежит в сканере. Сначала ученые сравнили 180 суперэйджеров в возрасте от 75 лет и 110 человек того же старшего возрастного диапазона с болезнью Альцгеймера. Суперэйджерами в исследовании считали людей, чья память соответствовала уровню среднестатистического 45-летнего человека, а исполнительные функции оставались нормальными для их возраста.

На основе различий в активности и связях между областями мозга исследователи создали шкалу ARC — показатель устойчивости и уязвимости мозговых сетей при болезни Альцгеймера. Он различал суперэйджеров и людей с диагнозом примерно с 85-процентной точностью. Более низкий балл соответствовал активности, характерной для суперэйджеров, более высокий — профилю, связанному с болезнью Альцгеймера.

Затем ARC применили к данным более чем 1300 людей 55–70 лет, у которых на момент обследования не было признаков когнитивных нарушений. По результатам тестов участники с высокими и низкими баллами тогда заметно не различались. Но при последующем наблюдении проявилась связь между показателем и изменениями когнитивных функций.

У людей с более «альцгеймеровским» профилем быстрее ухудшались результаты тестов на память, внимание и исполнительные функции. Участники с наиболее «суперэйджерским» профилем снижали показатели медленнее. В разных наборах данных наблюдение продолжалось до 12 лет, хотя в большинстве случаев — около пяти-шести лет.

«Наша модель показывает сопоставимую или более высокую способность предсказывать развитие болезни по сравнению с существующими биомаркерами — и позволяет делать это раньше. Если объединить нашу шкалу с уже используемыми биомаркерами, точность прогноза повышается», — рассказал ведущий автор работы, постдокторант кафедры психиатрии Канхао (Алекс) Чжао.

По словам старшего автора исследования Ю Чжана, доцента кафедры психиатрии и поведенческих наук, многие известные маркеры, включая амилоид-бета и тау, становятся заметны на сравнительно поздних стадиях болезни. «Нам важно определить ранние признаки снижения когнитивных функций, чтобы в перспективе помогать людям вовремя», — отметил он.

Авторы подчёркивают, что ARC — не диагноз и не предсказание неизбежного развития болезни, а снимок состояния мозга на момент обследования. Показатель может меняться с возрастом, в том числе после травм мозга или при появлении психических и неврологических нарушений.

Исследователи допускают, что в будущем активность мозга можно будет целенаправленно менять, например с помощью когнитивных тренировок или транскраниальной магнитной стимуляции. Но такие методы пока не проверялись в этом исследовании как способ предотвратить когнитивный спад, и неизвестно, изменит ли сдвиг мозговых паттернов течение болезни. Команда планирует испытание, в котором сравнит ARC до и после когнитивных тренировок.

В работе использовали данные нескольких крупных проектов, в том числе Open Access Series of Imaging Studies, Harvard Aging Brain Study и Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. В исследовании также участвовали специалисты из других университетов и медицинских центров США.