Нейроваскулярный подход к выявлению болезни Альцгеймера
Исследования, проведенные в Университете Ланкастера, предоставили четкие доказательства того, что изменения в координации динамики оксигенации мозга и нейронной функции при болезни Альцгеймера способствуют нейродегенерации.
Исследование «Нейроваскулярная фазовая когерентность изменяется при болезни Альцгеймера» опубликовано в журнале Brain Communications . Ведущий автор — Анета Стефановска с Джулианой Бьеркан, Джеммой Ланкастер, Питером МакКлинтоком и Тревором Кроуфордом из Университета Ланкастера, а также Бернардом Мегличем и Яном Кобалом из Медицинского центра Люблянского университета в Словении.
Профессор Стефановска сказала: «Можно предположить, что болезнь Альцгеймера является результатом того, что мозг не получает достаточного питания через кровеносные сосуды (сосудистую систему)».
Доктор Бернард Меглич, клинический координатор исследования, сказал: «Сосудистая система и мозг работают вместе, чтобы гарантировать, что мозг получает достаточно энергии. Фактически, мозгу требуется до 20% от общего потребления энергии организмом, несмотря на то, что он составляет всего около 2% от веса тела».
«Нейроваскулярная единица» (НВЕ) состоит из сосудистой сети, соединенной с нейронами посредством мозговых клеток, называемых астроцитами, и обеспечивает успешность этого взаимодействия.
Для оценки функции НВУ исследователи объединили неинвазивные измерения мозгового кровотока и электрической активности с новыми методами анализа, разработанными группой нелинейной и биомедицинской физики Ланкастерского университета.
Они измеряли электрическую активность мозга и оксигенацию с помощью электрических и оптических датчиков на коже черепа, в то время как электрокардиограмма (ЭКГ) измеряла частоту сердечных сокращений , а ремень, обернутый вокруг груди участника, измерял дыхание.
Одновременное измерение оксигенации крови, электрической активности мозга, дыхания и электрической активности сердца позволило исследователям зафиксировать физиологические ритмы и их несовершенные временные рамки. Эффективное функционирование мозга зависит от того, насколько хорошо все эти ритмы организованы. Для оценки эффективности NVU оценивались как сила, так и координация этих ритмов путем вычисления их «мощности» и «фазовой когерентности» с использованием математических алгоритмов.
Исследователи обнаружили, что медианная частота дыхания составляла приблизительно 13 вдохов в минуту для контрольной группы и приблизительно 17 вдохов в минуту для группы с болезнью Альцгеймера.
Профессор Стефановска сказала: «Совершенно неожиданно мы также обнаружили, что частота дыхания в состоянии покоя значительно выше у пациентов с болезнью Альцгеймера. Это интересное открытие — на мой взгляд, революционное — которое может открыть совершенно новый мир в изучении болезни Альцгеймера».
«Скорее всего, это отражает воспаление, возможно, в мозге, которое, если его обнаружить, можно будет вылечить, и в будущем можно будет предотвратить тяжелые формы болезни Альцгеймера».
Доктор Меглич сказал: «Учитывая неутешительные результаты испытаний препаратов, ориентированных на белок, сосудистая система и нейроваскулярный блок являются многообещающими целями для будущего лечения болезни Альцгеймера».
Профессор Стефановска сказала: «Мы показываем четкие результаты нашего подхода и то, как болезнь Альцгеймера можно обнаружить просто, неинвазивно и недорого. У метода большой потенциал, и мы обсуждаем возможности создания дочерней или стартап-компании для его дальнейшего использования. Конечно, необходимы дополнительные исследования».