Разработанная учёными новая методика визуализации с использованием сверхвысокопольных МРТ позволяет впервые создать карту объёмной пульсации микрососудов головного мозга с разрешением по слоям в областях коры и белого вещества.
Инновационный подход к диагностике
Недавно разработанный метод визуализации мозга, использующий сверхвысокопольные МРТ, позволяет обнаружить крошечные кровеносные сосуды в мозге, которые пульсируют с каждым ударом сердца.
Исследователи, разработавшие новый метод, предполагают, что он будет использоваться для выявления ранних стадий болезни Альцгеймера и отслеживания изменений в стареющем мозге.
Болезнь Альцгеймера: распространённая форма деменции
Болезнь Альцгеймера — наиболее распространённая форма деменции. В настоящее время она занимает седьмое место среди причин смертности и является одной из основных причин инвалидности у пожилых людей во всём мире.
Метод визуализации
Этот метод визуализации предоставляет первый неинвазивный способ измерения объёмной пульсации микрососудов, представляющей собой сокращения крошечных сосудов головного мозга.
Используя новое визуализирующее устройство, команда показала, что с возрастом пульсация сосудов мозга усиливается, особенно в глубоких областях белого вещества. Белое вещество в мозге отвечает за связь между сетями мозга. Считается, что увеличение пульсации микрососудов может нарушить эту связь и ускорить потерю памяти и развитие болезни Альцгеймера.
Влияние на глиmphatic систему
Недавние исследования также показали, что быстрые импульсы мозга могут нарушать работу глиmphatic системы мозга — части мозга, которая очищает его от бета-амилоидных белков, вызывающих болезнь Альцгеймера.
Исследователи надеются, что их открытия помогут в разработке новых стратегий профилактики и лечения болезни Альцгеймера.
«Артериальная пульсация подобна естественному насосу мозга, помогающему перемещать жидкости и очищать от отходов», — говорит старший автор исследования Дэнни Ванг из Медицинской школы Кека при Университете Южной Калифорнии в США.
«Наш новый метод позволяет нам впервые увидеть у людей, как объёмы этих крошечных кровеносных сосудов изменяются с возрастом и под воздействием сосудистых факторов риска. Это открывает новые возможности для изучения здоровья мозга, деменции и заболеваний мелких сосудов», — добавляет он.
Неинвазивный метод
Хотя предыдущие исследования выявили связь между пульсацией и деменцией, заболеваниями мелких сосудов и инсультами, измерение этих пульсаций требовало инвазивных методов. Менее инвазивные методы использовались только в исследованиях на животных.
«Возможность измерять эти крошечные сосудистые импульсы in vivo — это важный шаг вперёд», — говорит Артур Тога, директор Института нейровизуализации и информатики Марка и Мэри Стивенс при USC.
«Эта технология не только углубляет наше понимание старения мозга, но и обещает раннюю диагностику и мониторинг нейродегенеративных заболеваний», — отмечает он.
Разработка метода визуализации
Команда разработала свой метод визуализации, объединив две передовые методики МРТ:
* определение сосудистого пространства (VASO) — подход МРТ, который измеряет изменения объёма крови;
* артериальная спиновая метка (ASL) — метод отслеживания потока воды в мозге.
Использование этих двух подходов вместе позволяет исследователям отслеживать небольшие изменения объёма в микрососудах, которые могли бы остаться незамеченными.
«Эти результаты обеспечивают недостающее звено между тем, что мы видим при визуализации крупных сосудов, и микрососудистыми повреждениями, которые мы наблюдаем при старении и болезни Альцгеймера», — говорит Фаньхуа Го, ведущий автор исследования.
Исследовательская группа намерена продолжить разработку своего метода визуализации, чтобы его можно было использовать в более широких клинических условиях на общедоступных МРТ-аппаратах. Хотя необходимы дальнейшие исследования, они надеются, что объёмная пульсация микрососудов однажды может служить неинвазивным биомаркером для раннего вмешательства при болезни Альцгеймера.
«Это только начало», — говорит Ванг. «Наша цель — внедрить это из исследовательских лабораторий в клиническую практику, где это может помочь в диагностике, профилактике и разработке стратегий лечения для миллионов людей, подверженных риску деменции».
Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Cardiovascular Research.