Исследователи из медицинского колледжа Вейл-Корнелл разработали компьютерную программу, которая отслеживает, каким образом различные формы деменции распространяются в человеческом мозге.

Их результаты, опубликованные в выпуске Neuron от 22 марта, могут помочь пациентам и их семьям подтвердить диагноз деменции и заранее подготовиться к будущему снижению когнитивных способностей с течением времени. В будущем - в эпоху, когда существуют целевые препараты против деменции, - программа может также помочь врачам определить подходящие мишени для терапевтического вмешательства в мозге, говорит ведущий исследователь исследования Ашиш Радж, доктор философии, доцент кафедры компьютерных наук в области радиологии в медицинском колледже Вейл Корнелл.

"Представьте это как систему метеорологического радара, которая показывает вам видеозапись погодных условий в вашем регионе в течение следующих 48 часов", - говорит доктор Радж. "Наша модель, применяемая к базовой магнитно-резонансной томографии головного мозга отдельного человека, может аналогичным образом составить будущую карту дегенерации у этого человека в течение следующих нескольких лет или десятилетий.

"Это может позволить неврологам предсказать, каким будет нейроанатомическое и связанное с ним когнитивное состояние пациента в любой данный момент в будущем. Они могли бы сказать, будут ли и когда у пациента возникать нарушения речи, потеря памяти, особенности поведения и так далее ", - говорит он. "Знание того, что ждет пациентов в будущем, позволит им делать осознанный выбор в отношении своего образа жизни и терапевтических вмешательств.

"В какой-то момент мы получим возможность нацеливаться и улучшать здоровье определенных областей мозга и путей нервных волокон", - говорит доктор Радж. "На этом этапе хорошее предсказание будущего анатомического состояния субъекта может помочь определить перспективные целевые области для этого вмешательства. Раннее выявление будет ключом к профилактике деменции и управлению ею ".

Разработанная доктором Раджем вычислительная модель является последним и одним из наиболее значимых подтверждений идеи о том, что деменция вызывается белками, которые распространяются в мозге по сетям нейронов. Это расширяет выводы, о которых широко сообщалось в феврале, о том, что болезнь Альцгеймера начинается в определенной области мозга, но распространяется дальше через неправильно свернутые токсичные "тау" белки. Эти исследования, проведенные исследователями из Медицинского центра Колумбийского университета и Массачусетской больницы общего профиля, проводились на моделях мышей и были сосредоточены только на болезни Альцгеймера.

В этом исследовании доктор Радж подробно описывает, как он разработал математическую модель потока токсичных белков, а затем демонстрирует, что она правильно предсказала закономерности дегенерации, которые приводят к ряду различных форм деменции.

Он говорит, что его модель основана на недавнем понимании того, что все известные формы деменции сопровождаются аномальными или "неправильно свернутыми" белками и, вероятно, вызваны ими. Белки имеют определенную форму, в зависимости от их конкретной функции, но белки, которые становятся деформированными, могут вызывать нежелательные токсические эффекты. Одним из примеров является тау, который обнаруживается в неправильно свернутом состоянии в мозге как пациентов с болезнью Альцгеймера, так и пациентов с лобно-височной деменцией (FTD). Другие белки, такие как TDP43 и убиквитин, также обнаружены при FTD, а альфа-синуклеин обнаружен при болезни Паркинсона.

Эти белки называются "прионоподобными", потому что неправильно свернутые или больные белки вызывают неправильное сворачивание других белков, которые воздействуют на определенный нейронный путь. Считается, что прионные заболевания (такие как коровье бешенство), которые связаны с передачей неправильно свернутых белков, являются инфекционными между людьми. "Нет никаких доказательств того, что болезнь Альцгеймера или другие деменции заразны таким образом, поэтому их передача называется прионоподобной".