Международная группа исследователей разработала действенный метод предсказания снижения памяти и когнитивных функций за продолжительный период времени, предшествующий проявлению первых признаков серьезных возрастных расстройств. Для достижения этой цели ученые провели анализ обширного набора данных магнитно-резонансной томографии головного мозга, включающего информацию о более чем 700 участниках в рамках масштабного долгосрочного исследования.

Предложенный диагностический метод обеспечил возможность подробного изучения состояния двух небольших, но значимых областей головного мозга: голубого пятна ( locus coeruleus), расположенного в стволе мозга и выполняющего роль основного источника норадреналина для контроля внимания, а также комплекса, объединяющего черную субстанцию и вентральную область покрышки — важнейшие компоненты дофаминовой системы, ответственные за мотивацию, процессы обучения и формирование памяти.

До появления современных технологий, до 2020 года, изучение глубоких структур ствола мозга было возможно преимущественно посредством анализа тканей после смерти. Однако сейчас специализированные магнитно-резонансные томографические исследования позволяют безопасно оценивать состояние этих областей у живых людей. В реализации проекта приняли участие ученые из Университета Южной Калифорнии (США), Медицинского центра Сидарс-Синай (США) и Института развития человека имени Макса Планка (Германия). Подробное описание исследования опубликовали на сайте препринтов bioRxiv.org.

Многолетние наблюдения выявили, что интенсивность и четкость изображения этих ядер на МРТ надежно предсказывают изменения памяти, речи и повседневной активности пациентов в течение десятилетия и более. Примечательно, что связь между структурой этих областей и результатами когнитивных тестов, проведенных во время сканирования, оказалась менее выраженной, чем долгосрочная прогностическая ценность.

Авторы научной работы полагают, что постепенное разрушение глубоких центров, регулирующих работу мозга, запускает цепь негативных процессов в центральной нервной системе. Проблемы в этих структурах, как установили исследователи, связаны с истощением ткани в смежных областях коры головного мозга. В частности, было отмечено, что ухудшение состояния голубого пятна увеличивает вероятность перехода легких когнитивных нарушений в болезнь Альцгеймера на 84 процента за пять лет.

Помимо этого, специалисты выявили, что определенные модели структурных изменений мозга могут служить факторами когнитивной устойчивости. Полученные данные открывают возможности для разработки новых методов неинвазивной ранней диагностики и способствуют более глубокому пониманию фундаментальных механизмов старения и развития серьезных нейродегенеративных заболеваний.