«Наши результаты впервые показывают, что асимметрия гиппокампа и миндалины увеличивается с тяжестью заболевания, помимо возрастных эффектов», — говорит Кристиан Вачингер, доктор философии, ранее работавший в Центре биомедицинской визуализации Мартиноса при MGH, ведущий автор книги Отчет. «Изучая прогрессирование асимметрии от легкого когнитивного нарушения к слабоумию, мы продемонстрировали, что большая асимметрия в этих и некоторых других структурах может предсказать прогрессирование заболевания и может быть биомаркером, позволяющим раннее обнаружение деменции».Вахингер является частью команды, возглавляемой Мартином Рейтером, доктором философии из Центра Мартинос, которая разработала BrainPrint, компьютерную систему для представления всего мозга на основе форм, а не размера или объема структур.
Изначально описанный в статье 2015 года в NeuroImage, BrainPrint, по-видимому, так же точен, как отпечаток пальца при различении людей. В недавней статье в том же журнале Вахингер и Рейтер продемонстрировали использование BrainPrint для автоматической диагностики болезни Альцгеймера.В текущем исследовании BrainPrint использовался для анализа структурной асимметрии в серии МР-изображений почти 700 участников инициативы по нейровизуализации болезни Альцгеймера (ADNI), спонсируемой Национальным институтом здравоохранения. Участие в этом исследовании включает МРТ головного мозга, которое проводится при зачислении и повторяется каждые 6–12 месяцев, наряду с когнитивным и генетическим тестированием; а в исследовании MGH были проанализированы данные участников ADNI, по крайней мере, с трех МРТ.
Участники были разделены на четыре группы: те, у кого была диагностирована вероятная болезнь Альцгеймера при включении в исследование, здоровые люди из контрольной группы без признаков деменции, люди с легкими когнитивными нарушениями, которые оставались стабильными в течение двух-трех лет, в течение которых было доступно сканирование, и люди с умеренными когнитивными нарушениями. нарушение, которое прогрессировало до болезни Альцгеймера во время исследования.Анализ данных BrainPrint показал, что первоначальные межполушарные различия в форме гиппокампа и миндалины — структур, которые, как известно, являются участками нейродегенерации при болезни Альцгеймера, — были самыми высокими у людей с деменцией и самыми низкими у здоровых людей. Среди тех, кто первоначально был отнесен к категории умеренных когнитивных нарушений, исходная асимметрия была выше у тех, кто прогрессировал до деменции Альцгеймера, и становился еще сильнее по мере развития симптомов. Повышенная асимметрия также была связана с более низкими показателями когнитивных тестов и с повышенной корковой атрофией.
Старший автор статьи о мозге Рейтер объясняет: «Несколько исследований показали, что болезнь Альцгеймера по-разному влияет на различные субструктуры гиппокампа и миндалины. Поскольку дескрипторы формы BrainPrint более чувствительны к незначительным изменениям в структуре, чем стандартные объемные измерения, они лучше подходят для количественной оценки ранних эффектов заболевания и прогнозирования будущего прогрессирования, что открывает новые направления исследований механизмов, вызывающих эту асимметрию. Например, в дополнение к асимметричному распределению бета-амилоида, о котором сообщалось, различия могут отражать подтипы болезней, которые по-разному влияют на полушария ".
Сейчас Вахингер, профессор нейробиологических исследований отделения детской и подростковой психиатрии, психосоматики и психотерапии Мюнхенского университета Людвига Максимилиана, добавляет: «В сотрудничестве с коллегами из Центра Мартинос мы планируем дальнейшее изучение взаимосвязи между асимметрией формы. и установили биомаркеры болезни Альцгеймера, чтобы лучше понять лежащие в основе биологические механизмы. Дифференциация между людьми со стабильным умеренным когнитивным нарушением и теми, у кого будет прогрессировать болезнь Альцгеймера, имеет большое клиническое значение, поскольку может помочь выбрать людей, подходящих для клинических испытаний методов лечения, модифицирующих болезнь. "