Сканирование мозга показало, какие болезни действительно ускоряют старение мозга

Старение мозга оказалось не единым процессом.

Почему мозг может быть старше человека

Мы привыкли считать возраст простой цифрой в паспорте. Но для мозга это не всегда так.

Современные алгоритмы машинного обучения умеют оценивать так называемый «возраст мозга» по магнитно-резонансной томографии. Затем этот возраст сравнивают с реальным возрастом человека.

Если мозг выглядит старше ожидаемого, возникает положительная разница, которую исследователи называют Predicted Age Difference (PAD) — «разница между предсказанным и фактическим возрастом мозга». Именно этот показатель сегодня рассматривают как возможный биомаркер здоровья мозга.

Почти 49 тысяч МРТ помогли сравнить девять разных заболеваний

Авторы собрали одну из крупнейших подобных баз данных.

В исследование вошли:

• 45 900 человек без заболеваний мозга;
• 2 698 пациентов с девятью различными состояниями.

Исследователи сравнили:

• болезнь Альцгеймера;
• умеренные когнитивные нарушения (MCI);
• шизофрению;
• биполярное расстройство;
• большое депрессивное расстройство;
• алкогольную зависимость;
• табачную зависимость;
• синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ);
• расстройства аутистического спектра.

Все изображения были обработаны по единой методике, что позволило впервые корректно сопоставить различные заболевания между собой.

Самый большой разрыв оказался при болезни Альцгеймера

Результаты выстроились в довольно понятную последовательность.

Наибольшее «ускорение старения мозга» наблюдалось при:

• болезни Альцгеймера;
• умеренных когнитивных нарушениях;
• алкогольной и никотиновой зависимости;
• шизофрении;
• биполярном расстройстве;
• депрессии.

При этом для СДВГ и расстройств аутистического спектра статистически значимых различий с контрольной группой обнаружено не было.

Это важное наблюдение. Оно показывает, что далеко не каждое заболевание мозга автоматически означает его ускоренное старение.

Вот где происходит главный поворот понимания

Самый интересный вывод исследования заключается не в том, что разные болезни делают мозг «старше».

Гораздо важнее другое.

Они делают это совершенно по-разному.

Именно поэтому исследователи говорят уже не об одном «часовом механизме старения мозга», а о нескольких различных сценариях.

Каждая болезнь оставляет собственную «карту повреждений»

При психических расстройствах наиболее выраженные изменения были связаны с лобными и височными отделами мозга.

При алкогольной и никотиновой зависимости изменения концентрировались в сетях, отвечающих за внимание, внутреннее состояние организма, мотивацию и формирование привычек. Особенно часто затрагивались островковая кора, таламус и скорлупа (putamen).

При болезни Альцгеймера преобладали изменения в лобных и затылочных областях, а также в структурах, связанных с памятью.

Однако один участок повторялся практически во всех группах.

Это префронтальная кора.

Почему именно префронтальная кора появляется снова и снова

Префронтальная кора — один из самых молодых участков человеческого мозга с точки зрения эволюции.

Она помогает:

• планировать действия;
• принимать решения;
• контролировать импульсы;
• удерживать внимание;
• оценивать последствия своих поступков.

Именно поэтому её изменения могут проявляться очень по-разному — ухудшением памяти, нарушением контроля поведения, зависимостями или психическими симптомами.

Исследование показывает, что именно эта область может быть своеобразным «узлом», через который проходят многие процессы старения мозга. Но это пока гипотеза, требующая дальнейшей проверки.

Исследование заглянуло даже глубже — на уровень работы генов

Авторы не ограничились анализом снимков.

Они сопоставили выявленные зоны мозга с картами активности генов.

Оказалось, что для разных заболеваний характерны разные биологические процессы.

Например:

• при психических расстройствах чаще были связаны процессы синтеза белков и внутриклеточного транспорта;
• при зависимостях — обмен веществ, передача нервных сигналов и работа ионных каналов;
• при деменции — процессы восстановления повреждений ДНК и правильного распределения белков внутри клеток.

Это не означает, что найден «ген болезни». Скорее исследование показывает, какие молекулярные процессы могут лежать в основе различных вариантов старения мозга.

Можно ли по МРТ заранее определить болезнь?

Пока — нет.

Авторы специально подчёркивают несколько важных ограничений.

Исследование показывает только статистические связи.

Оно не доказывает, что ускоренное старение мозга вызывает заболевание или наоборот.

Кроме того, многие состояния часто сочетаются друг с другом. Например, психические расстройства и зависимости нередко встречаются одновременно, что усложняет интерпретацию результатов.

Поэтому сегодня показатель PAD нельзя использовать как самостоятельный диагностический тест. Но в будущем он может стать частью более точной системы раннего выявления заболеваний мозга.

Почему эта работа важнее, чем кажется

Раньше исследования обычно отвечали на вопрос: «Как болезнь влияет на мозг?»

Теперь появляется другой вопрос:

«Как именно болезнь меняет траекторию старения мозга?»

Это помогает увидеть общие механизмы между разными заболеваниями и одновременно понять, чем они принципиально отличаются.

Если дальнейшие исследования подтвердят эти результаты, врач сможет оценивать не только наличие изменений на МРТ, но и их характерный «рисунок», связанный с конкретным заболеванием.