Первым признаком болезни Альцгеймера может быть не потеря памяти

Фото из открытых источников

Когда большинство людей думают о болезни Альцгеймера, они представляют себе потерю памяти. Но новые исследования показывают, что один из самых ранних предупреждающих признаков может быть мало связан с забыванием имен или пропуском встреч. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

Вместо этого, заболевание может сначала повлиять на способность мозга адаптироваться к изменениям в ситуации, задолго до появления очевидных проблем с памятью.

Исследователи обнаружили доказательства того, что проблемы с этой способностью, известной как когнитивная гибкость, проявлялись раньше проблем с памятью в экспериментальных моделях болезни Альцгеймера у животных. Данная работа поднимает новые вопросы о том, как развивается это заболевание и как врачи смогут в будущем выявлять его гораздо раньше.

«Мы обнаружили, что эта функция была нарушена еще до того, как мы смогли выявить дефицит пространственной памяти», — сказал профессор Джун Ван из Медицинского колледжа имени Нареша К. Вашишта в Техасском университете A&M Health.

Когнитивная гибкость является частью группы умственных навыков, называемых исполнительными функциями. Эти навыки помогают людям планировать, менять стратегии, контролировать свое поведение и реагировать на меняющиеся ситуации.

Исполнительные функции необходимы для повседневной деятельности, включая умение выбирать альтернативный маршрут за рулем или адаптироваться к новым должностным обязанностям. Согласно результатам исследования, эти функции могут начать дегенерировать раньше, чем нарушения памяти, которые часто наблюдаются при болезни Альцгеймера.

Если эта закономерность подтвердится и у людей, это может означать, что связанные с заболеванием изменения в мозге происходят задолго до появления очевидных симптомов нарушения памяти.

Исследовательская группа использовала широко изученную животную модель болезни Альцгеймера под названием 5xFAD. В этих моделях образуются амилоидные бета-бляшки, одна из основных особенностей, обнаруживаемых в мозге людей с болезнью Альцгеймера. Для измерения когнитивной гибкости исследователи использовали тест, называемый обучением с изменением правил.

Сначала животные научились получать вознаграждение за одно действие. После того как они освоили это, исследователи изменили правило таким образом, что вознаграждение стало приноситься за другое действие. Здоровые животные-модели быстро адаптировались и усвоили новое правило. Модели 5xFAD продолжали повторять старое поведение, даже несмотря на то, что оно больше не работало.

Особую важность этому результату придало то, что те же самые животные по-прежнему демонстрировали нормальные результаты в тестах на пространственную память. Этот тип памяти помогает людям запоминать, где что находится, и ориентироваться в окружающей обстановке.

Увидев изменения в поведении, исследователи внимательнее изучили процессы, происходящие внутри мозга. Они обнаружили необычно высокую активность в медиальной префронтальной коре головного мозга, области, отвечающей за принятие решений, гибкость поведения и целенаправленные действия.

Повышенная активность распространялась по сети, соединяющей префронтальную кору и полосатое тело — две области, которые работают вместе, помогая людям корректировать свое поведение при изменении обстоятельств.

Команда исследователей также обнаружила снижение активности холинергических интернейронов — специализированных клеток головного мозга, играющих важную роль в обучении и поведенческой адаптации. Их более низкая активность в значительной степени соответствовала проблемам с когнитивной гибкостью, наблюдаемым в экспериментах на животных.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что болезнь Альцгеймера может нарушать работу мозговых цепей, участвующих в исполнительных функциях, еще до того, как появятся заметные проблемы с памятью.

Учёным уже много лет известно, что бета-амилоид и активность мозга, по-видимому, взаимно подпитывают друг друга. Высокоактивные нейроны вырабатывают больше бета-амилоида, а бета-амилоид может сделать эти же нейроны еще более возбудимыми.

Это создает замкнутый круг, который может способствовать развитию болезни. Ван описывает этот цикл как проблему «курицы и яйца». Исследователи проверили, может ли снижение активности в чрезмерно активном мозговом пути прервать этот процесс.

Эксперты использовали целенаправленный метод, который действовал как временный «регулятор яркости», снижая активность отдельных клеток головного мозга в передней части, передающих сигналы в полосатое тело.

Лечение улучшило когнитивную гибкость, восстановило более нормальную активность мозга и уменьшило накопление бета-амилоида. Даже после прекращения лечения улучшения сохранялись, что свидетельствует о том, что пораженные нейронные цепи головного мозга претерпели стойкие изменения.

Исследование проводилось на животных моделях, поэтому необходимы дополнительные исследования, прежде чем ученые смогут определить, наблюдается ли аналогичная закономерность у людей. Тем не менее, полученные результаты указывают на новое направление в исследованиях болезни Альцгеймера.

На протяжении десятилетий диагностика болезни Альцгеймера в значительной степени основывалась на проблемах с памятью. Эти результаты позволяют предположить, что исследователям, возможно, также следует уделять больше внимания изменениям исполнительных функций и когнитивной гибкости, которые могут проявляться гораздо раньше на ранних стадиях заболевания.

Данная работа поднимает вопрос о том, что аномальная активность головного мозга является не просто следствием болезни Альцгеймера, но может активно способствовать ее прогрессированию. Если будущие исследования подтвердят эту идею, методы лечения, направленные на успокоение чрезмерно активных нейронных цепей головного мозга, могут стать еще одной стратегией замедления развития заболевания.

Ранняя диагностика остается одной из важнейших задач в исследованиях болезни Альцгеймера, поскольку считается, что доступные методы лечения наиболее эффективны до того, как в головном мозге произойдет обширное повреждение.

«Большинство специалистов в этой области сходятся во мнении, что ранняя диагностика чрезвычайно важна», — сказал Ван. «Болезнь Альцгеймера прогрессирует. Нейроны продолжают дегенерировать с течением времени. Если мы сможем выявить заболевание на ранней стадии, то лечение будет иметь гораздо больше шансов помочь».

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний