Головной мозг при болезни Альцгеймера: нарушение функции гиппокампа

Обновлено: 11.05.2024

У более четверти взрослого населения развитых стран диагностированы психические заболевания, такие как большое депрессивное расстройство (MDD), посттравматическое стрессовое расстройство (PTSD), шизофрения и болезнь Альцгеймера. Безусловно, наибольший процент взрослого населения - 18,7% - диагностирован с тревожным расстройством, такими как посттравматическое стрессовое расстройство (PTSD, 3,5%), но значительный процент населения также диагностирован с расстройствами настроения (9,5%) как большое депрессивное расстройство (MDD, 6,7%) или с болезнью Альцгеймера (~ 2%) и шизофренией (1,1%).

Фармакологические , немедикаментозные и психосоциальные методы лечения облегчают симптомы у многих пациентов, сопутствующая патология, тяжесть и резистентный характер психических расстройств подчеркивают необходимость разработки новых стратегий. Поскольку гиппокамп является регионом структурной и функциональной патологии при большинстве психических заболеваний, исследователями был предложен подход к лечению на основе его таргетирования на гиппокамп для противодействия когнитивным нарушениям и аффективным расстройствам, которые являются отличительными признаками многих психических расстройств. В частности, доклинические и клинические исследования показывают, что нейрогенез гиппокампа, образование новых нейронов в зубчатой извилине, можно использовать для лечения психических заболеваний. Возможно, стимулирование нейрогенеза гиппокампа могло бы обратить вспять явную и неоспоримую атрофию гиппокампа и функциональный дефицит, наблюдаемый при болезни Альцгеймера и шизофрении, или более спорный дефицит гиппокампа, наблюдаемый при MDD и PTSD. Психические расстройства исключительно разнообразны и, вероятно, имеют дискретные и сложные нейробиологические основания, одна конкретная область мозга давно изучалась на предмет ее потенциального участия в психических заболеваниях в целом: гиппокамп. Первоначально известный своей ролью в обучении и памяти, гиппокамп также играет важную роль в общем познании, регуляции настроения, реакции на стресс и даже в кодировании предсказаний будущих событий . Большое количество литературы показывает, что в целом психические заболевания характеризуются изменением структуры и снижением функции гиппокампа. Например, шизофрения, болезнь Альцгеймера и даже стресс - провоцирующий фактор при многих психических расстройствах - характеризуются снижением объема гиппокампа, дефицитом обучения и памяти, а также нарушением настроения.

Гиппокамп является одной из наиболее «отзывчивых» структур мозга, поскольку он демонстрирует быструю пластичность на молекулярном, клеточном, структурном и функциональном уровнях после специфических раздражителей. Таким образом, ученым было трудно сузить, какой аспект пластичности гиппокампа мог бы быть лучше всего направлен на противодействие симптомам таких разнообразных расстройств. Одним конкретным аспектом пластичности гиппокампа, которому уделяется значительное внимание, является нейрогенез гиппокампа у взрослых, или способность гиппокампа генерировать новые нейроны на протяжении всей жизни. Впервые обнаруженные Джозефом Альтманом более сорока пяти лет назад , теперь считается, что стволовые клетки и клетки-предшественники находятся в метко названной субгранулярной зоне (SGZ), приводят к образованию гранулы нейронов зубчатых извилин, которые интегрируются в схемы и вносят вклад в дискретные аспекты функций гиппокампа.

Многие работы в области нейрогенеза у человека сосредоточены на судорожной активности и эпилепсии, которая, как известно, значительно увеличивает нейрогенез как у грызунов, так и у людей.

Гиппокамп - это одна из двух хорошо известных областей взрослого мозга, в которой новые нейроны добавляются в течение жизни млекопитающих. В то время как в гиппокампе человека и грызунов сохраняются одни и те же основные анатомические области, процесс нейрогенеза лучше всего охарактеризован в зубчатой извилине грызунов и является предметом многих обширных обзоров. Вкратце, нейрогенез протекает в гиппокампе у взрослых, но ограничивается субгранулярной зоной (SGZ) зубчатой извилиной. Вдоль границы слоя гранулярных клеток и ворот, стволовые клетки (называемые клетками типа 1, клетками типа B или спокойными предшественниками нейронов) предположительно делятся асимметрично с образованием дочерних клеток-предшественников (называемых клетками типа 2, тип D-клетки или временно амплифицирующие клетки-предшественники). Тип-2 и его несколько более зрелые аналоги (клетки типа-3 или нейробласты) часто делятся и составляют большинство делящихся клеток в SGZ. В процессе, который остается плохо изученным, пролиферативные нейробласты становятся постмитотическими и дифференцируются в незрелые нейроны. Во время этого процесса незрелые нейроны созревают и распространяют дендритные ветви в молекулярный слой, чтобы получить синаптический вход от перфорантного пути, а также распространяют зарождающийся аксон через воротную зону к области СА3 гиппокампа через путь мшистых волокон. В течение нескольких недель или месяцев взрослые нейроны выживают и включаются в схему гиппокампа.

Несколько аспектов нейрогенеза остаются для нас неуловимыми. В частности, стволовые клетки гиппокампа трудно исследовать частично, потому что они делятся редко, а предполагаемые стволовые клетки экспрессируют маркеры незрелых астроцитов и поддерживают уникальную морфологию с сомой неправильной формы и сложным рядом процессов во внутреннем молекулярном слое. Кроме того, остается неясным, в какой момент клетки-предшественники "обречены" стать нейронами. В условиях культивирования происходящие из гиппокампа предшественники могут дифференцироваться в три отличительные линии, включая нейроны, астроциты и олигодендроциты. Однако, в нормальных условиях in vivo подавляющее большинство (70-90%) выживших взрослых клеток становятся нейронами. Кроме того, поведенческое и функциональное значение нейрогенеза у взрослых остается недостаточно понятным, хотя недавние исследования подчеркивают, что новые гранулярные нейроны могут играть роль в дискретных задачах памяти гиппокампа и в аспектах регуляции настроения.

У людей стресс часто провоцирует или усугубляет психическое заболевание. Таким образом, на животных моделях MDD и PTSD обычно используют стресс для выявления поведенческих фенотипов, приближающихся к клиническим симптомам. Животные модели MDD и PTSD почти повсеместно приводят к острому подавлению пролиферации in vivo и in vitro и выживанию in vivo нейронов гиппокампа, а такие виды лечения, как антидепрессанты и физические упражнения, могут обратить вспять эти изменения. Однако, хотя подавление только нейрогенеза гиппокампа не приводит к депрессивному фенотипу , генерируемые взрослыми нейроны гиппокампа, по-видимому, играют роль в некоторых аспектах регуляции настроения. Интересно, что потеря взрослых нейронов может повлиять на эффективность антидепрессантов. Тем не менее, поскольку потеря эффективности антидепрессантов , вероятно, специфична к лекарственным средствам, поведению и видам и не была продемонстрирована на всех моделях ослабленного нейрогенеза или моделях депрессии. В то время как доклинические модели MDD и PTSD обычно показывают снижение пролиферации и выживаемости гиппокампа сразу после стресса, клинические эффекты все еще неясны. Первоначальная работа с посмертной тканью не обнаружила изменений в пролиферации у пациентов с MDD.

В дополнение к генам DISC1 и NPAS3 для нормального нейрогенеза, существует множество доклинических доказательств того, что шизофрения связана с уменьшением нейрогенеза in vivo и in vitro. Например, мыши, у которых конститутивно отсутствует NPAS3, которые имеют мутантную форму DISC1 или которым вводили фенциклидин, проявляли снижение пролиферации и выживания in vivo. Напротив, препараты, которые используются для противодействия симптомам шизофрении , такие как антипсихотики (клозапин), антагонисты NMDA (мемантин), ингибиторы ацетилхолинэстеразы (такрин, донепезил, фенсерин) и ингибиторы -секретазы (дибензазепин, DAPT) в целом усиливают активность клетки при переходе в дискретные стадии нейрогенеза in vivo и in vitro. Возможно, неудивительно, что такое лекарство, как DAPT, на самом деле усиливает пролиферацию, учитывая, что оно также предотвращает расщепление белков, стимулирующих стволовые клетки, таких как Notch1. Ткань мозга от больных шизофрении имеет меньше пролиферирующих клеток Ki-67, чем ткань от контрольных субъектов ( здоровых людей). Рекомендуется соблюдать осторожность, поскольку уменьшение числа Ki-67-экспрессирующих клеток не является показателем общего нейрогенеза, поскольку не все делящиеся клетки становятся нейронами . Тем не менее, связи между нейрогенезом гиппокампа и шизофренией достаточно многообещающие, поскольку незрелая зубчатая извилина, которая может иметь место в результате снижения нейрогенеза, является новым эндофенотипом психических расстройств, например , таких как шизофрения.

Болезнь Альцгеймера и шизофрения сопровождаются атрофией гиппокампа, а уменьшенный объем гиппокампа может быть коррелирующим, и эта атрофия не ограничена регионально слоем клеток гранулы зубчатой извилины, то есть, там , где происходит нейрогенез у взрослых. Также отметим, что увеличение числа нейронов, , не всегда может быть позитивным и на самом деле стимуляция аберрантного нейрогенеза, как , например , в "эпилептическом мозге", может принести больше вреда, чем пользы. В моделях грызунов нейрогенез взрослого вносит примерно 5% от общего количества клеток в зубчатой извилине ; однако у людей оценки общего вклада нейрогенеза остаются неясными, но, как правило, очень низкими. Следовательно, маловероятно, что относительно скромный нейрогенез у человека мог бы обратить вспять предполагаемую потерю общего объема гиппокампа на 10-15%, наблюдаемую при большом депрессивном расстройстве (MDD) , особенно, на клиническом уровне.

Многие препятствия стоят на пути полного использования нейрогенеза гиппокампа для лечения психических заболеваний и других нарушений головного мозга. Одним из наиболее очевидных пробелов в знаниях является отсутствие понимания различий между нейрогенезом грызунов и человека. Более конкретно, почти ничего не известно о нейрогенезе человека, за исключением того, что он сохраняется во взрослой жизни. Требуется больше информации о степени нейрогенеза, функции генерируемых взрослыми нейронов, расположении и функции взрослой стволовой клетки и даже о том, повторяются ли стадии нейрогенеза, которые так хорошо охарактеризованы у грызунов, у человека. Нам также необходимо лучше понять, как новые нейроны интегрируются в гиппокампальную схему.

Широко используемые подходы для подавления нейрогенеза гиппокампа, такие как облучение черепа, оказываются очень полезными для выявления новых ролей нейрогенеза у взрослых при психических расстройствах, таких как зависимость. Возможно, использование таких подходов более широко и строго позволит нам узнать больше о том, как мы можем стимулировать миграцию генерируемых SGZ нейронов в близлежащие регионы, как это было показано в других областях мозга. Это потенциально позволило бы направленную миграцию генерируемых взрослыми нейронов к месту патологии при каждом заболевании головного мозга, что значительно повысило бы полезность этого подхода для трансляционного использования.

Половые стероиды оказывают сильное влияние на физиологию зубчатой извилины и реакции на стресс. Например, пол, по-видимому, играет критическую роль в психических расстройствах и в регуляции нейрогенеза у крыс и человека. Управление нейрогенезом гиппокампа тесно связано с другими факторами, которые, как считается, хороши для гиппокампа, такими как ангиогенез, кровоток, выработка факторов роста и снижение цитокинов. Одним из наиболее четких способов как улучшения нейрогенеза гиппокампа у взрослых, так и, возможно, пластичности и здоровья гиппокампа, является физическая нагрузка. Например, физические упражнения являются эффективным антидепрессантом и усиливают нейрогенез даже в условиях принудительных упражнений. "Экологическое обогащение", также называемое "экологической сложностью", является еще одним надежным способом содействия нейрогенезу и пластичности гиппокампа. Интересно, что обогащение окружающей среды и произвольные физические упражнения способствуют нейрогенезу гиппокампа через диссоциируемые пути , указывая, что, вероятно, существует множество путей к усиленному нейрогенезу, которые еще предстоит выяснить. Эти прочные связи между физическими упражнениями и усиленным нейрогенезом достаточно клинически убедительны, поскольку физические упражнения являются эффективным средством лечения многих психических расстройств, включая MDD и болезнь Альцгеймера .

На молекулярной основе будет все более важно идентифицировать внутренние и нишевые факторы, важные для отдельных этапов нейрогенеза, такие как недавно идентифицированные Cdk5, NeuroD, Sox2, Notch и CREB. CREB особенно интригует в этом отношении, потому что он стимулирует нейротрофический фактор мозга (BDNF), фактор, сильно коррелирующий с нейрогенезом на животных моделях и сниженный в посмертной ткани у пациентов с MDD. Последний подход, который может быть использован для стимулирования нейрогенеза у взрослых, заключается в применении технологии стволовых клеток для усиления нейрогенеза, посредством передачи генов с помощью вирусов или наночастиц, как это было сделано для других популяций стволовых клеток .

Форма гиппокампа при болезни Альцгеймера и типы лобно-височной дегенерации

Патология гиппокампа занимает центральное место в патогенезе и патологической анатомии болезни Альцгеймера (AD) и других форм деменции, например, таких, как лобно-височная деменция (FTLD). Исследования, проведенные с помощью аутопсии тканей мозга показали, , что некоторые отделы гиппокампа более уязвимы к патологическим процессам , наблюдающимся при AD и FTLD, в частности subiculum ( основание аммонова рога) и cornu ammonis 1 (CA1) (аммонов рог; cornu ammonis; по имени древнеегипетского бога Аммона, изображавшегося с бараньей головой).

Гиппокамп можно разделить анатомически по-разному. В грубых анатомических терминах можно выделить три области: головку гиппокампа (HH), которая является самой передней его частью, тело (HB) и хвост (HT), а на основании цитоархитектуры гиппокамп можно разделить на субрегионы cornu ammonis (CA1-4), зубчатую извилину (DG) и субикулум. Подразделение из трех частей также возможно с функциональной или молекулярно - генетической точки зрения, согласно которой структуру гиппокампа можно разделить на переднюю, промежуточную и заднюю его секции. Передний гиппокамп связан с регуляцией аффекта, стресса и эмоций, а задняя часть - с когнитивными функциями, такими как память и пространственное обучение. Была идентифицирована промежуточная часть гиппокампа , но ее конкретные функции менее понятны. Каждая часть гиппокампа также имеет свою уникальную "схему подключения". Передний гиппокамп связан с миндалиной и медиальной префронтальной корой, регионами, ответственными за генерацию и регуляцию эмоционального ответа. Задний гиппокамп имеет связи с подкорковыми ядрами, связанными с пространственным обучением. Однако, в отличие от грубого анатомического деления, это функциональное подразделение не имеет четких границ; вместо этого изменения связи постепенно перемещаются из передней к задней части гиппокампа.

Из-за своей центральной роли в консолидации памяти и эмоциональной обработки информации , ее уязвимости при различных деменциях части ( образования) гиппокампа широко изучались с помощью структурной магнитно-резонансной томографии (MRI). Поскольку патология гиппокампа рассматривается как центральное звено патогенеза болезни Альцгеймера (AD), он также используется в качестве диагностического биомаркера в клинической практике.

При болезни Альцгеймера ( AD) большинство исследований показали снижение объема гиппокампа в субикулуме и CA1. Лобно - височная лобарная деменция (FTLD) с неврологической точки зрения является "зонтичным термином", охватывающим несколько различных патологических процессов, которые приводят к общим клиническим фенотипам. Тем не менее, различные неврологические варианты могут разделяться и некоторыми сайтами патологии гиппокампа, а именно CA1, субикулум и DG ( дентальная извилина).

Клинические критерии FTLD включают в себя три синдрома: лобно-височная деменция (FTD), (прогрессирующая афазия с отсутствием плавности речи) (PNFA) и семантическая деменция (SD). FTD диагностируется в первую очередь на основе раннего снижения ( изменения ) межличностного поведения, раннего эмоционального притупления и ранней утраты понимания или беспокойства по поводу таких изменений. Эта трансформация характера болезни должна быть доминирующей чертой в начале и на протяжении всего ее течения. Диагноз (PNFA) ставится пациентам, которые отличаются "пассивной речью" с аграматизмом (модель упрощенной структуры предложения), фонологическими парафазиями или аномией. Апраксия речи является общей чертой этого синдрома деменции , в то время как словосочетание и соразмерность речи сохраняются здесь на начальном этапе течения болезни. SD, напротив, определяется беглой, но «пустой» спонтанной речью, аномалиями в сочетании слов с нарушением понимания слова и ассоциативной агнозии или просопагнозии. Поверхностная алексия и поверхностная аграфия могут возникать у пациентов, которые используют так называемые "алфавитные сценарии".

Объемные данные показывают атрофию гиппокампа при всех типах деменции с левой стороны, тогда как только два подтипа FTLD (SD и FTD) демоснтрируют атрофию с правой стороны.

С грубой анатомической точки зрения у пациентов с FTD наблюдается атрофия левой передней части головки гиппокампа (HH).

У пациентов с SD наблюдается выраженная атрофическая деформация во всем левом гиппокампе, а у больных с PNFA отмечается деформация в левой HH и HB ( тело гиппокампа). Ранние исследования, посвященные SD показали ограниченную атрофию, особенно в HT. Последние работы продемонстрировали более позднюю патологию гиппокампа при SD, включая левый HT, что могло быть следствием прогрессирования болезни.

Болезнь Альцгеймера (AD), наконец, проявляет более выраженную деформацию левого HB и некоторые небольшие пятна в HH.

Сходство в морфологии гиппокампа между клиническими подтипами FTLD и AD может потенциально быть обусловлено наличием AD-патологии в этих подтипах. PNFA подтип FTLD, который показал наибольшее сходство морфологии гиппокампа с AD. Как AD, так и PNFA показывают деформацию медиальной части HH и боковой части HB. В исследовании клинически диагностированных пациентов с FDLL около 44% случаев FTLD имели патологию, согласующуюся с патологией AD, тогда как это число было намного меньше при SD (10%) и FTD (7%) ( Alladi et al., 2007) . При AD левый гиппокамп проявляет более выраженную патологию, тогда как правый гиппокамп проявляет атрофию в медиальной части головы гиппокампа. Патологические исследования AD свидетельствуют о том, что атрофия начинается в регионе интраминальной области.

Нейропсихиатрические синдромы при болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера (AD) является наиболее распространенным нейродегенеративным заболеванием , развивающимся в процессе старения. Синдром деменции, вызванный патологическими процессами, лежащими в основе AD, приводит к когнитивным, функциональным симптомам и нарушению поведения больных. Нейропсихиатрические симптомы болезни Альцгеймера (NPS-AD) - это многомерные поведенческие фенотипы, обычно встречающиеся при AD. NPS-AD широко распространены (80% до 90%), и большинство людей с AD будут демонстрировать один или несколько таких симптомов в течение заболевания.

Когда при исследовании пациентво с болезнью Альцгеймера были применены NPI и нейропсихиатрическая оценка, удалось идентифицировать три класса симптомов: главным образом аффективные симптомы (28%), психотические симптомы (13%) и "моносимптомное нарушение (19%); остальная часть больных не имела нейропсихиатрических симптомов (40%). В исследовании Vilalta-Franch и его коллег также описана «гипоманиакальная» группа симптомов , в которой эйфория и растормаживание группировались вместе.

Современный анализ также предлагает четырехфакторную модель: (1) поведенческие проблемы (возбуждение / агрессивность, расторможенность, раздражительность и "аберрантное двигательное поведение", (2) психоз (бред и галлюцинации), (3) нарушение настроения (депрессия, нарушение сна, аппетита , апатия) и (4) эйфория. Эти исследования могут служить основанием для обоснования классификации NPS-AD и, кроме того, представляют собой эволюцию в нозологии этих симптомов; однако отсутствие согласованности и наличия противоречий в имеющихся данных по-прежнему остается фактором , препятствующих диагностике и лечению болезни Альцгеймера.

По меньшей мере три фронтально-подкорковых цепей (дорсолатеральная префронтальная цепь нейронов , орбитофронтальная префронтальная цепь и цепь, связанная с мотивированным поведением) опосредуют поведение человека. Сегодня известно, что моноаминэргическая система, включающая такие нейротрансмиттеры, как серотонин, норадреналин и дофамин, по проекциям белого вещества из ростральных в каудальные области мозга, опосредует сложное поведение. Конечно, модуляция глутаматергической активности , нейротрофический фактор (например, нейротрофический фактор мозга), а также другие нейрохимические и нейроэндокринные системы также заслуживают здесь внимание как связанные между собой механизмы патогенеза болезни.

Остановимся на некоторых нейропсихиатрических синдромах.

Депрессия

При депрессии отмечается дисфункция моноаминергической , норадренергической и гамкергической систем ; фиксируются меньшие размеры энторинальной коры , ускоренного процесса атрофии в переднем цингулуме ( поясной извилине) , снижение концентрации глюкозы в лобной и теменной коре. Например, есть данные, свидетельствующие о селективной потери 5HT1A рецепторов в гиппокампе , а также потерь норадренергических нейронов в локусе церулеус и серотонинергических нейронов в ядре шва. Тем не менее, базовые холинергические нейроны переднего мозга относительно защищены у пациентов с депрессией при болезни Альцгеймера. Кроме того, имеются свидетельства снижения уровней гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) и большего числа рецепторов ГАМК (А) у пациентов с депрессией и болезнью Альцгеймера. Исследования генетических полиморфизмов в серотониновых и дофаминергических транспортерах и рецепторах не отличались у пациентов с депрессией и пациентов с болезнью Альцгеймера , у которых также имела места депрессия. Депрессия при умеренных когнитивных нарушениях (MCI) связана с уменьшенной толщиной коры в энторинальной коре при исходном уровне и ускоренной атрофией в передней коре головного мозга. В одном из исследований было обнаружено, что более низкая плотность транспортера 5-HTT коррелирует с большей выраженностью симптомов депрессии. Таким образом, данные исследований свидетельствуют о том, что пониженная моноаминергическая функция нейротрансмиттера и снижение лобно-париетального метаболизма вовлечены в механизмы депрессии при AD и , что метаболические изменения противоположны тем, которые наблюдаются в поздней стадии депрессии.

В процессе лечения используются немедикаментозные методы, терапия избирательными блокаторами обратного захавата серотонина и серотонина и норадреналина.

Апатия

При апатии отмечается более слабое связывание с транспортером дофамина; плохое связывание холинергических рецепторов. Мы также фиксируем при апатии снижение метаболической активности в передней части цингулума и орбитофронтальной коре, функциональный дефицит в некоторых медиальных и нижних фронтальных регионах. Для терапии апатии применяются : метилфенидат, амантадин, d-амфетамин, модафанил, немедикаментозное лечение. Известно успешное лечение апатии в AD с помощью метилфенидата - дофаминергического агента. Апатия ассоциируется с пониженной метаболической активностью в передней части цингулума и орбитофронтальной коре. Растет число доказательств того, что апатия при AD связана со структурной атрофией и функциональным дефицитом в нескольких медиальных и нижних лобных областях, которые, как считается, опосредуют механизмы мотивации и вознаграждения.

Апатия ассоциируется с большим объемом гиперинтенсивности белого вещества в лобной коре, что указывает на большую нагрузку на ишемическую болезнь небольших сосудов этого региона. Сообщается, что более низкое связывание с транспортером дофамина связано с ослабленной инициативой , тогда как связывание нижних холинергических рецепторов в левой лобной коре ассоциируется с двигательными нарушениями и апатией.

Ажитация и агрессия

Для ажитации и агрессии типичен дефицит холинергической нейротрансмиссии, повышение доступности рецепторов D2/D3, моноаминергические дефекты трансмиссии ( 5-НТ2А). Здесь отмечается атрофия шипиков нейронов коры в районе лобной извилины , островка , миндалины и атрофия гиппокампа; более слабая метаболическая активность в височной , лобной и цингулярной областях мозга. Применяются такие препараты , как циталопрам, атипичные антипсихотики, стабилизаторы настроения, немедикаментозное лечение.

Растет число доказательств того, что структурный и функциональный дефицит может быть связан с дефицитом холинергической нейротрансмиссии (помимо тех, которые наблюдаются при самой AD), и с увеличением доступности рецепторов D2 / D3 в полосатом теле. Важное исследование, проведенное Assal и его коллегами, показало положительную связь между полиморфизмом гена рецептора 5-HT2A и ажитацией и агрессией при AD, что свидетельствует о роли дефектов передачи серотонина. Расторможенность сильно связана с атрофией серого вещества в двусторонних передних частях поясной извилины и правых средних лобных извидинах. . В более широкой когорте участников Инициативы по нейровизуализации болезни Альцгеймера сообщалось об ассоциации с ажитации с большей атрофией лобной, островной, амигдальной, цингулярной и гиппокампальной областей. Связывание стриатного дофаминового рецептора D2 / D3 - измеренное с помощью позитронно-эмиссионной томографией 11C-раклоприда (PET) - ассоциировалось с выраженностью бреда и расторможенностью при болезни Альцгеймера. Ажитация при AD коррелирует с более низкой метаболической активностью (измеренной флюороксиглюкозой-ПЭТФ) в правом латеральном височном, правом латеральном лобном и двустороннем кортексом. Фактор «гиперактивности» (включая ажитацию) связан с большей функциональной связностью состояний покоя в сети переднего цингулума, особенно в правом переднем цигулуме и островке. Вероятно, ажитация / агрессия при болезни Альцгеймера связаны с кортикальной дисфункцией в передней части цингулума, островка, латеральных лобных и латеральных височных областях, многие из которых связаны с сетью передних отделов, которые, как считается, направляет ресурсы мозга к конкретной познавательной деятельности.

Психоз

При психозе повышается активация ( плотность ) рецептора D2 / D3 в полосатом теле и в ядре accumbens также наблюдается моноаминергическая, холинергическая активации. Для психоза типичен ослабленный региональный церебральный кровоток в угловой извилине и затылочной доле , атрофия в лобном , теменном и цингулярном кортексе.

Более низкая плотность рецепторов 5-НТ была обнаружена в вентральной височной коре и про - субикулуме, а также в увеличении соототношения ацетилхолинэстеразы / 5-НТ.

Было высказано предположение о том, что более низкие уровни 5-НТ могут быть связаны с поражением нижних клеток в дорсальном ядре шва у пациентов с болезнью Альцгеймера и с психозом. Что касается нейроанатомии, то исследования показали, что при изучении с помощью однофотонной эмиссионной компьютерной томографии симптомы психоза при AD наиболее связаны с более низкими значениями регионального церебрального кровотока в правой угловой извилине ( поле Бродмана 39) и правой затылочной доле (область Бродмана 19).

Региональные показатели атрофии в неокортексе латеральной лобной, латеральной теменной и передней зубчатой извилине были значительно связаны с наступлением психоза, включая бред, ажитацию и галлюцинации и / или потребность в антипсихотических препаратах. Выводы из этого исследования, в частности, согласуются с другими исследованиями, которые аналогичным образом идентифицируют хорошо охарактеризованную кортико - субкортикальную сеть , включающую лобные извилины и дентальную извилину, предположительно вовлеченную в опосредование сложного преднамеренного и мотивированного поведения, а также когнитивные функции высокого порядка, такие как планирование и решение проблем . Поэтому предполагается, чтобы разъединение этой и других неокортикальных сетей связано с наличием психоза при AD.

Наиболее поразительным является то, что данные об ажитации, депрессии, апатии и психозах при AD - представляют собой широкое перекрытие регионов, связанных с каждым синдромом NPS, особенно с регионами, которые, как известно, связаны с сетью значимости (передняя зубчатая и островковая области ), регуляция настроения ( амигдала) и мотивированное поведение (лобная кора). Это предполагает, по крайней мере, частичное перекрытие мозговых механизмов, затрагивающих эти нейропсихиатрические синдромы (NPS).

Роль исследований гиппокампа при болезни Альцгеймера

Распространение болезни Альцгеймера сегодня приобретает катастрофические масштабы. Что самое страшное, «подкрадывается» она незаметно. Начинает меняться характер, появляются проблемы с памятью, мышлением. Легко разрешаемые задачи ранее теперь вызывают сложности. Происходящие в головном мозге изменения мешают нормальному выполнению привычных действий, делая человека совершенно беспомощным.

Однако все эти симптомы появляются уже тогда, когда болезнь начала прогрессировать, на начальных же этапах она остается незаметной. Поэтому своевременной терапии провести не удается.

Видоизменения гиппокампа при болезни Альцгеймера - первый индикатор недуга

Ученые долгое время находились в поисках средства от данного недуга. И специалистам из Лос-Анджелеса в ходе исследования гиппокампа при болезни Альцгеймера удалось найти своего рода «панацею».

Гиппокамп - это один из важнейших компонентов мозга человека, центр лимбической системы, выполняющий важнейшую функцию при ориентировании в пространстве и в долгосрочной памяти. Его главная задача - «преобразование» кратковременной памяти в долгосрочную. При болезни Альцгеймера гиппокамп претерпевает наибольшие деформации.

Так, атрофия или потеря тканей данного компонента головного мозга является сигналом к развитию болезни. Это индикатор, по которому можно определить зарождение недуга еще до проявления его характерных признаков. Ведь симптомы болезни проявляются тогда, когда повлиять на ее ход не представляется возможности.

МРТ при болезни Альцгеймера и гиппокамп

При диагностировании данного недуга инструментальные и лабораторные обследования не дают практически никаких результатов. Обнаружить патологии по биохимическому анализу крови удается в очень редких случаях. Это вспомогательные средства подтверждения уже установленного диагноза.

Точные данные получить можно, только используя аппарат магнитно-резонансной томографии. Именно МРТ позволяет увидеть деформации гиппокампа, которые происходят по причине отложения в нем тау-белков и бета-амилоидных бляшек. Таким образом, врачи установят, есть ли патология, и какая у нее прогрессия.

Исследования гиппокампа при болезни Альцгеймера - реальный шанс на выздоровление

Полученные данные о состоянии гиппокампа при болезни Альцгеймера перепроверили ученые Калифорнийского университета. Исследования возглавила доктор Лиана Апостолова. Было найдено подтверждение того, что между размерами гиппокампа, накоплениями тау-белков и потерей нейронов головного мозга имеется корреляция. Результатом научной работы стало подтверждение, что морфометрия данного компонента головного мозга - биомаркер болезни Альцгеймера, эффективный способ ранней диагностики патологии.

Читайте далее

Мозг ребенка и жиры пищи: зачем нужны омега-3 кислоты?

Питание многих детей к школьному возрасту существенно отличается от здорового, сбалансированного рациона.

Болезнь Альцгеймера: проблемы мозга, нарушения памяти

Под болезнью Альцгеймера понимают прогрессирующую патологию, основу которой составляет повреждение структуры нейронов (клеток мозга), в участках отвечающих за память, процессы обучения, мышления и речевые, языковые навыки. Для болезни типично неуклонно прогрессирующее течение. По мере времени связи между нейронами нарушаются. Эта патология наиболее типична для пожилого возраста, она является основой формирования старческой деменции: прогрессирующего нарушения памяти, мыслительных способностей и языковых навыков. Нарушения настолько серьезны, что существенно нарушают привычную жизнь, людям требуется постоянный уход.

Связь патологии с возрастом

На сегодняшний день специалисты выделяют два варианта патологии, различающиеся временем начала. Так, болезнь Альцгеймера, имеющая ранний старт, имеет наследственную предрасположенность, возраст возникновения первых проявлений — до 65 лет, они возникают постепенно, но неуклонно прогрессируют. Второй вариант болезни Альцгеймера — более позднее начало проявлений, средний возраст пациентов составляет от 65-70 лет и старше.

Хотя исследования ведутся много лет, но истинная причина болезни Альцгеймера неизвестна. Считается, что проявления болезни можно выявить у каждого десятого пациента, возраст которого составляет 65-70 лет, а после 85 лет признаки патологии есть уже у каждого второго пожилого человека. Болезнь Альцгеймера и прогрессирующие изменения, развивающиеся при ней, являются причинами смерти нескольких тысяч человек ежегодно. Отмечено увеличение числа случаев патологии, и если не будет найдено эффективных лечебных и профилактических мер, через пару десятков лет число больных возрасте в несколько раз.

Изменения мозга как основа патологии

Человеческий мозг состоит из миллиардов нейронов (нервных клеток), каждый из которых соединяется с тысячами других нервных клеток, создавая сложные нейронные связи. Клетки общаются между собой посредством химических веществ — нейромедиаторов. В любой момент миллионы этих сигналов проводятся по сложным путям в коре мозга, что позволяет ему обрабатывать и анализировать информацию и отправлять инструкции в различные части тела.

Глубоко внутри одной из частей мозга, известной как височная доля, находится структура, называемая гиппокамп, который считается местом, где кратковременные воспоминания превращаются в долговременные воспоминания (формируется память). Исследуя мозг пациентов с болезнью Альцгеймера, специалисты обнаружили, что гиппокамп у них частично атрофируется. Более того, у этих людей гиппокамп и другие области мозга, участвующие в процессе мышления и принятия решений, заполнены двумя типами аномальных веществ — бета-амилоидными бляшками и нейрофибриллярными сплетениями.

Бляшки представляют собой отложения снаружи и вокруг нейронов, состоящие из плотных шариков белка, называемого бета-амилоид, смешанного с другим клеточным материалом. Нейрофибриллярные сплетения состоят из микротрубочек — части транспортной системы внутри нервных клеток. Ученые до конца не уверены, вызывают ли эти нарушения болезнь Альцгеймера, но они являются предметом исследований, потому что у пациентов с этой болезнью их гораздо больше, чем у здоровых пожилых людей.

Типы и стадии болезни Альцгеймера

Многие врачи и исследователи классифицируют болезнь Альцгеймера двумя различными способами: по типу заболевания и по стадиям, через которые проходят люди с этой патологией.

Ранняя форма болезни: это редкий вариант патологии, возникающий только у небольшого процента больных. Отчетливые симптомы болезни проявляются гораздо раньше 65-ти летнего возраста, на этот тип приходится менее 10% всех эпизодов. Обычно прослеживается наследственная линия, либо из-за генетической аномалии при синдроме Дауна — эти пациенты особенно подвержены риску раннего старта болезни Альцгеймера. Нередко у лиц с синдромом Дауна проявления формируются в возрасте от 40 до 50 лет, они быстро прогрессируют, приводя к гибели.
Поздняя деменция — одна из самых распространенных форм, как правило, поражает лиц после 65 лет. Она встречается почти у половины пациентов старше 85 лет, может не иметь наследственной предрасположенности. Эта форма зачастую называется спорадической болезнью Альцгеймера.
Особый вариант — семейная форма болезни. На сегодня считается, что такая форма болезни является полностью наследственной, но встречается крайне редко, на ее долю приходится приблизительно 1% случаев. Типично очень раннее начало (примерно с 40-50 лет), характерные симптомы прослеживаются у большинства членов семьи, имеют прогрессивное и относительно быстрое развитие.

Особенности течения болезни

Помимо возрастной градации, есть и другие различия среди типов болезни. У относительно молодых людей, страдающих этой патологией, выявляется больше микроскопических изменений в нейронах мозга, характеризующих болезнь Альцгеймера. Эти изменения включают формирование скручивания волокон нервных клеток, известные как нейрофибриллярные клубки, и комочки белка, называемого бета-амилоидом, который образует структуры в виде бляшек. Бляшки и клубки связаны с повреждением здоровых клеток мозга, что приводит к его атрофии. Может случиться так, что мозг у более молодых людей становится поврежденным, прежде чем у человека начинают проявляться симптомы, страдает память и мышление.

Состояние, называемое миоклонусом (подергивание мышц и спазм), чаще встречается при раннем начале болезни.

Проблемы памяти, речи и мышления

Некоторые исследования показывают, что память, речевые проблемы и нарушения мышления при ранней болезни расстраиваются быстрее, чем у пациентов, начало болезни у которых приходится на пожилой возраст. Молодые люди, у которых диагностировано заболевание, как правило, более физически здоровы и активны, многие воспитывают детей, интенсивно занимаются карьерой, социально активны. Если нарушается память, страдает мышление — это существенно влияет на и привычную жизнь, формируются депрессия, негативные эмоции. Это также может влиять на прогрессирование болезни, а подобный диагноз не прибавляет оптимизма. Хотя есть целый ряд программ, позволяющих тренировать память, сохранять мыслительные способности, не все они эффективны.

Ученые университета Дюка создали небольшой перечень показателей здоровья, обеспечивающих долголетие. Со статистической достоверностью можно утверждать, что люди, имеющие высокие показатели, могут рассчитывать прожить дольше среднего. Конечно, более точный результат можно получить, дополнив тест полным медицинским обследованием, однако и неформальный подход может помочь узнать многое о себе. Постарайтесь отвечать на вопросы как можно более честно и объективно.

Читайте также: