Изменения мозга после травматической травмы головного мозга имеют общие черты с болезнью Альцгеймера


Изменения мозга у людей с болезнью Альцгеймера и у людей с легкими черепно-мозговыми травмами (ЧМТ) имеют значительное сходство, показывает новое исследование USC, предлагающее новые способы выявления пациентов с высоким риском болезни Альцгеймера. Результаты появятся на этой неделе в Геронаука.

ЧМТ, от которых ежегодно страдают более 1,7 миллиона американцев, часто сопровождаются изменениями в структуре и функциях мозга, а также когнитивными проблемами, такими как дефицит памяти, нарушение социальной функции и трудности с принятием решений. Хотя легкая ЧМТ, также известная как сотрясение мозга, является известным фактором риска болезни Альцгеймера, предыдущие исследования не дали количественной оценки степени, в которой эти состояния имеют общие модели нейральной дегенерации в головном мозге.

Исследователи USC предположили, что сравнение этих паттернов может выявить не только сходство дегенеративных траекторий этих двух состояний, но и то, какие признаки атрофии мозга могут предсказать риск болезни Альцгеймера после ЧМТ.

В исследовании участвовали 33 участника с ЧМТ из-за падения, еще 66 участников, у которых была диагностирована болезнь Альцгеймера, и 81 здоровый контрольный участник без ЧМТ или болезни Альцгеймера. Исследователи проанализировали МРТ головного мозга пациентов и создали дополнительные компьютерные модели для сравнения десятков различных структур мозга, в конечном итоге картируя сходства и различия между тремя разными группами.


В нескольких областях мозга участников ЧМТ и болезни Альцгеймера исследователи обнаружили уменьшение толщины коры по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы. Толщина коркового слоя примерно коррелирует с возрастом мозга, а его истончение часто связано с уменьшением внимания, памяти и беглости речи, а также со снижением способности принимать решения, интегрировать новую информацию и адаптировать свое поведение к новым ситуациям, среди других недостатков.

«Эти результаты являются первыми, которые предполагают, что когнитивные нарушения после черепно-мозговой травмы полезны для прогнозирования масштабов деградации мозга, подобной болезни Альцгеймера», – сказал автор исследования Андрей Иримиа, доцент кафедры геронтологии, нейробиологии и биомедицинской инженерии в USC Leonard. Школа геронтологии Дэвиса и Школа инженерии Университета Калифорнии в Витерби. «Результаты могут помочь специалистам в области здравоохранения идентифицировать жертв ЧМТ, которые подвергаются большему риску развития болезни Альцгеймера».

Используя МРТ, исследование выявило значительное сходство между ЧМТ и болезнью Альцгеймера в том, как серое и белое вещество мозга разрушается после травмы. В сером веществе – той части мозга, которая содержит тела нейронных клеток и их связи ближнего действия – наибольшее сходство было в областях, связанных с памятью (височные доли) и принятием решений (орбитофронтальная кора).

В белом веществе, которое соединяет различные области мозга и позволяет их нейронам общаться на больших расстояниях, исследователи обнаружили сопоставимые паттерны дегенерации в таких структурах, как свод, мозолистое тело и лучистая корона. В то время как свод участвует в функции памяти, мозолистое тело способствует обмену информацией между полушариями мозга. Радиатная корона участвует в движении конечностей, и ее повреждение может привести к ухудшению координации и равновесия.

Ученые также использовали методы машинного обучения, чтобы точно предсказать тяжесть изменений мозга, подобных болезни Альцгеймера, наблюдаемых во время хронической стадии легкой ЧМТ, на основе когнитивных оценок, проведенных вскоре после таких травм.