Исследование, проведенное под руководством Ланкастерского университета, выявило четкие доказательства того, что изменения динамики насыщения мозга кислородом и функционирования нейронов при болезни Альцгеймера способствуют нейродегенерации. Работа опубликована в журнале Brain Communications.
Профессор Стефановска, автор исследования, сказала: «Можно выдвинуть гипотезу, что болезнь Альцгеймера является результатом того, что мозг не получает должного питания через кровеносные сосуды. Сосудистая система и мозг работают вместе, чтобы обеспечить мозг достаточным количеством энергии. На самом деле, мозгу требуется до 20% от общего потребления энергии организмом, хотя его вес составляет всего 2%».
Нейроваскулярный узел (NVU) состоит из сосудов, соединенных через клетки мозга, называемые астроцитами, с нейронами, и обеспечивает их успешное взаимодействие. Чтобы оценить работу NVU, исследователи объединили неинвазивные измерения мозгового кровотока и электрической активности с новыми методами анализа, разработанными в группе нелинейной и биомедицинской физики Ланкастера. Они измеряли электрическую активность и насыщение мозга кислородом с помощью электрических и оптических датчиков на коже головы, в то время как электрокардиограмма (ЭКГ) измеряла частоту сердечных сокращений, а пояс, обернутый вокруг груди участника, измерял дыхание.
Одновременное считывание насыщения крови кислородом, электрической активности мозга, дыхания и электрической активности сердца позволило зафиксировать физиологические ритмы и их несовершенную синхронизацию. Эффективное функционирование мозга зависит от того, насколько хорошо согласованы все эти ритмы. Чтобы оценить эффективность работы NVU, ученые оценили силу и координацию этих ритмов, вычислив их «мощность» и «фазовую когерентность» с помощью математических алгоритмов.
Исследователи обнаружили, что средняя частота дыхания составляла около 13 вдохов в минуту в контрольной группе и около 17 вдохов в минуту в группе пациентов с болезнью Альцгеймера.
Профессор Стефановска сказала: «Совершенно неожиданно мы также обнаружили, что частота дыхания в состоянии покоя значительно выше у людей 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 после обнаружения, вероятно, можно будет лечить и предотвратить тяжелые состояния болезни Альцгеймера в будущем».
Учитывая неутешительные результаты испытаний лекарств, ориентированных на белки, сосудистая система и нейрососудистый отдел являются перспективными мишенями для будущих методов лечения болезни Альцгеймера.
«Мы продемонстрировали четкие результаты нашего подхода и показали, как болезнь Альцгеймера может быть обнаружена: просто, неинвазивно и недорого. У метода большой потенциал, и мы обсуждаем возможности создания компании для его дальнейшего применения. Конечно, необходимы дополнительные исследования», — заключили специалисты.
