Исследователи факультета психологии, Института нейробиологии (UBNeuro) и Института сложных систем (UBICS) Университета Барселоны выявили, используя методы функционального магнитного резонанса, различия в спонтанной активности мозга в состоянии покоя у людей с синдромом Дауна (DS) по сравнению с население в целом. Кроме того, эти вариации могут быть связаны с когнитивными навыками.

По мнению авторов, эти результаты могут помочь выявить аномалии когнитивного функционирования, вызванные этим синдромом, и они указывают на этот мозговой сигнал как на потенциальный биомаркер нейродегенерации, "что важно, учитывая трудности оценки деменции у этих людей".

В исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, приняли участие исследователи Кристина Каньете (первый автор исследования), Мария Карбо и Марибель Перо под руководством Джоан Гуардиа, профессора методологии поведенческих наук факультета психологии и нынешнего ректора UB. Исследование также рассчитывалось на участие экспертов Ши-Сянь Чу и Чао-Ган Янь из Китайской академии наук в Пекине (Китай).

Влияние болезни Альцгеймера на синдром Дауна

Синдром Дауна является наиболее частой генетической причиной задержки развития нервной системы и поражает одного из каждых 700 рождений. Ожидаемая продолжительность жизни этих людей резко возросла за последние годы, но с этим увеличением исследователи обнаружили рост сопутствующей патологии из-за таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.

"Из-за высокой заболеваемости болезнью Альцгеймера при синдроме Дауна эта популяция предоставляет исключительную возможность понять временное прогрессирование этой деменции, различные стороны, которые влияют на возраст начала, а также применить знания к населению в целом", - отмечает Джоан Гуардиа, профессор кафедры Социальная психология и количественная психология УБ.

В исследовании сравнивались сигналы мозга в состоянии покоя у 18 человек с ДС и у 18 человек из контрольной группы с использованием методов функционального магнитного резонанса - типа исследования, который позволяет оценить основную функцию мозга и который используется для выявления различий между группами.

В рамках этой парадигмы они объединили два аналитических метода, основанных на разнообразной информации. С одной стороны, fALFF, который измеряет локальную спонтанную активность, а с другой - анализ ReHo, который оценивает региональные аномалии мозга.

"Эти инструменты особенно полезны, когда у нас нет исследований или гипотез, которые могли бы направлять наши исследования, как в этом случае, когда в нескольких исследованиях использовались эти методы, ориентированные на весь мозг", - отмечает Кристина Каньете.

Более того, это первое исследование, в котором этот метод применяется к выборке молодых людей — средний возраст 28,7 года — с ДС. В данном случае возраст участников очень важен, поскольку позволяет выявить мозговую активность до появления первых признаков деменции, связанной с этим синдромом.

"Мы должны учитывать, что невропатология болезни Альцгеймера универсальна для всех людей с синдромом Дауна старше 40 лет. Это означает, что в течение нескольких лет в мозге этих людей могут произойти серьезные изменения. Поэтому важно сосредоточить исследования на молодых участниках, у которых еще не появились первые признаки патологии", - заявляет исследовательская группа.

Шокирующая связь с когнитивными навыками

Результаты выявили области мозга, которые демонстрируют различную спонтанную активность у людей с ДС и в контрольных группах, например, в лобных и височных долях. Эти две функции, относящиеся к исполнительным и речевым функциям, а также к памяти, имеют очень измененные функции у людей с ДС. Данные были получены с помощью когнитивных тестов, включая тест на беглость речи участников. "Самым шокирующим результатом была обнаруженная нами сильная связь между активацией областей, в которых мы обнаружили различия, и когнитивными тестами", - отмечает исследователь.

Учитывая полученные результаты, одной из задач исследовательской группы было выяснить причину возникновения этих вариаций и то, каким образом они влияют на невропатологические особенности этого синдрома. "Эти области кажутся существенными при синдроме и могут быть связаны со структурными различиями мозга, с функциями этих областей, которые поражены в популяции с синдромом Дауна, или которые могут быть даже связаны с ранним накоплением β-амилоидных бляшек, типичных для болезни Альцгеймера, в этой популяции," заметки Кристины Каньете.

Более того, исследование открывает возможности для использования сигнала мозга для оценки нейродегенерации у людей с синдромом Дауна. "Трудности в когнитивной оценке этой популяции огромны, и нам нужны новые методы, которые были бы более надежными и валидными. Таким образом, новое направление исследований, которое мы должны изучить, - это использование сигнала мозга в качестве биомаркера когнитивных навыков или для раннего выявления деменции", - заключает исследователь.