Alzheimerova choroba postihuje mozkové sítě mimo paměť

souhrn: Vědci zjistili, že změny v mozkových sítích související s Alzheimerovou chorobou přesahují paměť a pozornost a ovlivňují smyslové a motorické obvody. Tato zjištění zpochybňují předchozí předpoklady o účincích Alzheimerovy choroby.

Studie naznačuje, že časná fáze Alzheimerovy choroby může vykazovat širší kognitivní poruchu, která je detekovatelná během mírné kognitivní poruchy, což může nabídnout nové terapeutické cíle. Výzkum naznačuje, že dysfunkce mozkové sítě by mohla být cenným ukazatelem pro diagnostiku Alzheimerovy choroby a hodnocení rizika onemocnění.

Klíčová fakta:

1. Změny mozkové sítě spojené s Alzheimerovou chorobou přesahují paměť a pozornost a ovlivňují smyslové a motorické obvody.
2. Tyto změny jsou nezávislé na faktorech, jako je nárůst amyloidních plaků, což zpochybňuje tradiční názory.
3. Dysfunkce mozkové sítě by mohla nabídnout nové pohledy na diagnostiku a léčebné strategie Alzheimerovy choroby.

zdroj: Utah Dallas

Vědci z University of Texas Dallas Center for Vital Longevity (CVL) zveřejnili nové důkazy, které ukazují, že změny ve vzorcích mozkových sítí, ke kterým dochází v raných stádiích Alzheimerovy choroby, se liší od změn spojených s normálním stárnutím.

Výsledky zveřejněné 15. listopadu Journal of NeuroscienceBylo také prokázáno, že dopad Alzheimerovy choroby na mozkové funkce je širší, než se dříve myslelo. Kromě objevení zřetelných změn v mozkových okruzích podporujících paměť a pozornost, jak se očekávalo, výzkumníci našli zřetelné změny v obvodech zapojených do senzorického a motorického zpracování.

„Je možné odhalit některé mozkové dysfunkce spojené s Alzheimerovou chorobou, které přesahují paměť a pozornost ve velmi raných stádiích, dokonce i během mírné kognitivní poruchy před diagnostikou Alzheimerovy choroby,“ řekl Dr. Gagan Wig, docent psychologie na vysoká škola chování a chování. Brain Sciences a odpovídající autor studie.

Výzkumný tým zjistil, že změny v mozkových sítích souvisejících s Alzheimerovou chorobou – vzájemně propojených oblastech mozku, které sdílejí podobné funkce – byly nezávislé na dalších faktorech typicky spojených s onemocněním, jako jsou zvýšené hladiny amyloidních plaků, které se tvoří, když kousky bílkoviny zvané beta -amyloid se shlukuje dohromady.

Toto narušení mozkové sítě by mohlo být novým způsobem, jak charakterizovat kognitivní poruchy spojené s Alzheimerovou chorobou a poskytnout cíl pro potenciální léčbu, řekl Wiig.

„Uvědomili jsme si, že cíle, na které jsme se zaměřili, nemusí stačit, včetně myšlenky, že amyloid je primární příčinou Alzheimerovy choroby,“ řekl.

„Hledali jsme další způsoby měření dysfunkce u Alzheimerovy choroby a v tomto článku ukazujeme, že i když vezmete v úvahu amyloidovou zátěž, dysfunkce okruhu je stále přítomná.“

Neurovědci charakterizovali mozkové oblasti a systémy podle funkce po více než století. Některé z těchto sítí řídí senzorické nebo motorické procesy, zatímco jiné systémy nazývané asociační systémy tyto informace integrují a uchovávají a dohlížejí na pozornost, paměť a jazyk.

Tento rozdíl by mohl hrát klíčovou roli v oddělení zdravého stárnutí od zhoršující se Alzheimerovy choroby, řekl Wiig.

„Při zdravém stárnutí se změny z velké části zaměřují na asociační systémy. Senzorické a motorické systémy jsou obecně stabilní,“ řekl Wiig.

„Například mozek 80letého člověka má velmi pravděpodobně výraznou atrofii v asociační kůře, ale může mít relativně zachovalejší zrakovou a sluchovou kůru.“

V této studii vědci zkoumali účinky věku a závažnosti Alzheimerovy choroby na odpojení mozkového systému v klidovém stavu, což je měřítko organizace mozkové sítě a integrity, u 326 kognitivně zdravých lidí a 275 jedinců s kognitivní poruchou, kteří byli vyšetřeni v rámci neurozobrazování. Alzheimerova choroba. ADNI Initiative, partnerství veřejného a soukromého sektoru financované zčásti National Institutes of Health (NIH).

„Pomocí dat ze skenování mozku, která máme nyní k dispozici, můžeme vysvětlit rozdíly v mozku související s věkem a pozorovat jedinečné změny v závažnosti demence. Tím jsme zjistili, že zhoršení demence není spojeno pouze se změnami v asociačních systémech, ale také se smyslovými změnami.“ a motorické systémy.“

„Tato práce by byla nemožná bez velké databáze ADNI na více místech, která je k dispozici výzkumníkům Alzheimerovy choroby, jako je naše skupina.“

Síťové interakce ovlivněné Alzheimerovou chorobou jsou širšího rozsahu než ty, které jsou ovlivněny zdravým stárnutím, řekl doktorand z kognice a neurovědy Ziwei Zhang, první autor článku a člen Neuroimaging Laboratory na WIG.

„U starších dospělých, kteří nevykazují žádné kognitivní poruchy, jsou změněné interakce primárně mezi oblastmi mozku, které vykonávají podobné funkce, nebo v rámci mozkových systémů,“ řekla. „U pacientů s diagnózou Alzheimerovy choroby se však také mění interakce mezi oblastmi, které vykonávají odlišné funkce – jako je vizuální zpracování a paměť.“

Neurovědci se snažili vysvětlit, proč se u některých lidí rozvine typická patologie Alzheimerovy choroby – amyloidní plaky a neurofibrilární spleti neboli tau spleti – a přesto se zdá, že nejsou kognitivně ovlivněni.

Wiig řekl, že nová zjištění ukazují, že kognitivní dysfunkce, která přichází s onemocněním, je pravděpodobně spojena se změnami funkční sítě, které lze oddělit od hladin amyloidu.

„Tato pozorování poskytují důležitá vodítka k identifikaci typů poruch chování, které jsou nejvíce postiženy v raných stádiích Alzheimerovy choroby a dalších forem demence,“ řekl.

„Jak pokračujeme ve zlepšování biomarkerů Alzheimerovy choroby založené na mozkové síti, zaměřujeme se na nový a jedinečný zdroj informací, který pomůže diagnostikovat Alzheimerovu chorobu a měřit riziko onemocnění u zdravých jedinců.“

Dalšími autory tohoto článku jsou výzkumná pracovnice CVL Michaela Chan MS’12, PhD’16; doktorand v oboru kognice a neurovědy Ezra Winter-Nelson; a bývalí členové laboratoře Wig Claudia Carino MS’17 a Liang Han PhD’22.

financování: Tento výzkum byl podpořen granty Národního institutu stárnutí Národního institutu zdraví (R01AG063930) a nadace Jamese S. McDonnell.

O novinkách ve výzkumu Alzheimerovy choroby

autor: Stephen Fontenot
zdroj: Utah Dallas
sdělení: Stephen Fontenot – UT Dallas
obrázek: Obrázek připsán Neuroscience News

Původní vyhledávání: Uzavřený přístup.
„Disociovatelné účinky kognitivní dysfunkce spojené s Alzheimerovou chorobou a stárnutím na funkční segregaci mozkové sítě„Od Gagana Wiga a spol. Journal of Neuroscience

shrnutí

Disociovatelné účinky kognitivní dysfunkce spojené s Alzheimerovou chorobou a stárnutím na funkční segregaci mozkové sítě

Alzheimerova choroba (AD) je spojena se změnami v organizaci rozsáhlé funkční mozkové sítě. Jedinci s Alzheimerovou chorobou vykazují v klidu méně odpojené mozkové sítě než jedinci bez demence.

Pokles segregace mozkové sítě je však také evidentní, jak dospělí jedinci stárnou. Určení, zda tato pozorování odrážejí jedinečné nebo překrývající se změny funkčního konektomu mozku, je zásadní pro pochopení dopadu Alzheimerovy choroby na organizaci sítě a integraci opatření funkční organizace mozkové sítě s cílem charakterizovat Alzheimerovu chorobu.

Byly zkoumány vztahy mezi závažností AD demence a věkem účastníka, aby se oddělil mozkový systém v klidovém stavu u 326 kognitivně zdravých a 275 kognitivně narušených lidských subjektů přijatých prostřednictvím iniciativy Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) (n = 601; Věková skupina 55-96 let; 320 žen). Zvyšující se závažnost demence a zvyšující se věk byly nezávisle spojeny se sníženým systémem segregace mozku.

Kromě toho se vztahy mezi demencí a věkem s organizací mozkové sítě lišily podle rolí zpracování mozkových systémů a typů síťových interakcí. Stárnutí bylo spojeno se změnami ve relačních systémech, především mezi vztahy uvnitř systému.

Naopak závažnost demence byla spojena se změnami, které zahrnovaly jak asociační, tak senzomotorické systémy, a byla nejvýraznější mezi mezisystémovými interakcemi.

Síťové změny spojené s demencí byly evidentní bez ohledu na přítomnost kortikální amyloidní zátěže, což ukazuje, že měření funkční organizace sítě jsou jedinečné pro patologii spojenou s Alzheimerovou chorobou.

Souhrnně tato pozorování demonstrují specifické a rozšířené změny v topologické organizaci rozsáhlých mozkových sítí, které doprovázejí Alzheimerovu chorobu, a zdůrazňují funkčně oddělitelná zranitelnost mozkových sítí spojená s kognitivní dysfunkcí spojenou s Alzheimerovou chorobou oproti stárnutí.