Схема мозга, которая нарушается при болезни Альцгеймера, по-видимому, влияет на память через тип мозговых волн, известный как тета-колебания, сообщает группа исследователей из Юго-западного медицинского центра UT. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications , могут помочь исследователям разработать и оценить новые методы лечения болезни Альцгеймера — заболевания, от которого страдают миллионы людей по всему миру и которое не поддается лечению.
«Мы надеемся использовать эти данные для совершенствования стратегий нейромодуляции, чтобы они могли иметь большую способность лечить болезнь Альцгеймера и другие дегенеративные заболевания головного мозга », — сказал руководитель исследования Брэдли Лега, доктор медицинских наук, доцент кафедры неврологической хирургии, неврологии и психиатрии и Исследователь Института мозга Питера О’Доннелла-младшего Юго-Западного университета Юта.
Холинергические цепи в мозге — сети клеток, которые общаются друг с другом с помощью нейромедиатора ацетилхолина — играют решающую роль в памяти. Эти цепи в значительной степени заселяют гиппокамп — область, которая служит штаб-квартирой памяти мозга.
Нарушения в этой схеме являются отличительной чертой болезни Альцгеймера и связанных с ней деменций. Ингибиторы холинэстеразы, один из двух классов препаратов, одобренных для лечения симптомов болезни Альцгеймера, действуют путем стимуляции холинергических путей. Однако механизмы, лежащие в основе того, как холинергические цепи поддерживают человеческую память , неизвестны, объяснил доктор Лега.
Чтобы помочь ответить на этот вопрос, он и его коллеги из Техасской лаборатории вычислительной памяти Юго-Западного университета UT и Колумбийского университета работали с 12 пациентами в отделении мониторинга эпилепсии UTSW, которые проходили обследование перед операцией по удалению поврежденных частей мозга, вызывающих судороги. По словам доктора Лега, электроды, имплантированные в мозг, не только помогают хирургам точно идентифицировать очаги приступов, но и предоставляют ценную информацию о внутренней работе мозга.
Пока электроды записывали активность мозга , пациенты выполняли задания на запоминание, в ходе которых они пытались запомнить списки слов, а затем вспомнить как можно больше. На отдельных сеансах эти добровольцы получали либо небольшое количество внутривенно скополамина — препарата, обычно используемого при укачивании , который, как известно, также влияет на память, воздействуя на холинергические цепи, — либо физиологический раствор, который не оказывает заметного эффекта. Между различными тестами на запоминание в ходе одного и того же сеанса добровольцы решали математические задачи, чтобы отвлечься и очистить свой разум.
Неудивительно, что скополамин существенно повлиял на способность добровольцев запоминать слова. Хотя при использовании физиологического раствора они могли вспомнить в среднем около 31% списков слов, при приеме скополамина этот показатель упал примерно до 10%.
Когда исследователи проанализировали записи мозга, они увидели, что скополамин, по-видимому, нарушает тета-колебания, которые связаны с кодированием воспоминаний. Когда пациентам давали этот препарат, интенсивность их тета-колебаний значительно уменьшалась. Дополнительные характеристики этих затронутых колебаний позволили предположить, что гиппокамп не может хорошо взаимодействовать как внутри себя, так и с остальным мозгом . Эти нарушения были наиболее выражены у добровольцев с худшей памятью после приема скополамина, что подтверждает связь между холинергическими цепями и тета-колебаниями.
По словам доктора Лега, эти результаты позволяют предположить, что одним из основных способов влияния холинергических цепей на память являются тета-колебания. Таким образом, улучшение качества тета-колебаний может стать целью разработки новых методов лечения болезни Альцгеймера. Тета-колебания также могут служить биомаркером для определения эффективности экспериментальных методов лечения в клинических испытаниях.
В число других исследователей UTSW, внесших вклад в это исследование, входят Дэвид МакДона, доктор медицинских наук, профессор анестезиологии и обезболивания, неврологической хирургии и неврологии; Райан Джозеф Тан, бакалавр наук, специалист по клиническим данным; и Хейли Мур, бакалавр наук, аспирант-исследователь.
Теги: Альцгеймер, деменция
