Болезнь Альцгеймера может начинаться не с потери памяти, а с невозможности перестроиться

Новое исследование показало: первые изменения могут затрагивать способность мозга адаптироваться задолго до появления классических симптомов.

Память может быть еще сохранена, но мозг уже начинает работать иначе

Большинство людей считают главным ранним симптомом болезни Альцгеймера забывчивость.

Но в повседневной жизни мозгу приходится постоянно выполнять другую важную работу — перестраиваться. Меняется маршрут, отменяется встреча, появляются новые правила, ломается привычный алгоритм действий. Именно способность быстро отказаться от старой модели поведения и выбрать новую называется когнитивной гибкостью.

По сути, это один из важнейших компонентов исполнительных функций мозга — системы, которая помогает принимать решения, планировать действия и корректировать поведение по мере изменения ситуации.

Новое исследование показывает, что именно эта система может начинать страдать раньше памяти.

Как ученые проверяли способность мозга менять стратегию

Работа проводилась на широко используемой модели болезни Альцгеймера — мышах 5xFAD, у которых постепенно формируются амилоидные изменения, похожие на те, что наблюдаются у людей.

Животных сначала обучали простому правилу: определенное действие приносит награду.

Затем правило полностью меняли.

Здоровые мыши довольно быстро понимали, что прежняя стратегия больше не работает, и переходили на новую.

Мыши с ранними признаками болезни Альцгеймера продолжали выбирать старый вариант, хотя он уже перестал приносить результат. Их поведение становилось ригидным — словно мозг не мог отказаться от привычной схемы.

При этом тесты пространственной памяти в том же возрасте оставались нормальными. Именно это стало одним из самых интересных результатов исследования.

Самый неожиданный вывод оказался вовсе не про память

Именно здесь исследование меняет привычное представление о болезни.

Оказывается, первые нарушения могут проявляться не в том, что человек забывает информацию, а в том, что ему становится сложнее перестраиваться.

Например:

• сложнее переключиться на новый способ решения задачи;
• появляется выраженная привязанность к привычным действиям;
• возрастает дискомфорт при любых изменениях распорядка;
• труднее отказаться от уже принятого решения, даже если оно перестало работать.

Конечно, сами по себе такие особенности не означают болезнь Альцгеймера. Они могут встречаться при самых разных состояниях. Но исследование показывает, что именно этот механизм заслуживает гораздо большего внимания, чем считалось раньше.

Что происходит внутри мозга

Исследователи решили выяснить, почему мозг перестает гибко менять поведение.

Они обнаружили повышенную активность цепи, соединяющей медиальную префронтальную кору — область, отвечающую за принятие решений и контроль поведения, — со стриатумом, который участвует в выборе действий и формировании привычек.

Одновременно снижалась активность холинергических интернейронов — особых нервных клеток, выделяющих ацетилхолин. Этот нейромедиатор играет важную роль в обучении, внимании и способности менять поведение при появлении новой информации.

Получается замкнутый круг

Авторы предлагают механизм, который напоминает эффект снежного кома.

Чрезмерно активные нейроны могут усиливать образование амилоида-бета.

В свою очередь амилоид делает нервные клетки еще более возбудимыми.

В результате патологическая активность начинает поддерживать сама себя.

Исследователи называют это своеобразной «проблемой курицы и яйца»: пока невозможно окончательно сказать, что возникает первым, но оба процесса постепенно усиливают друг друга.

Можно ли разорвать этот цикл

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые искусственно снизили активность обнаруженной нейронной цепи.

Если представить мозг как сложную электрическую систему, исследователи фактически немного «прикрутили регулятор громкости» именно в этой сети.

После такого вмешательства произошло сразу несколько изменений:

• улучшилась когнитивная гибкость;
• снизилась патологическая активность нейронов;
• уменьшилось накопление амилоида;
• увеличилось выделение ацетилхолина;
• положительный эффект сохранялся даже после прекращения вмешательства.

Это особенно интересно, поскольку воздействие оказалось связано не только с поведением животных, но и с изменениями биологических процессов, лежащих в основе заболевания.

Почему это пока не означает новый метод лечения

Несмотря на впечатляющие результаты, исследование имеет важное ограничение.

Все эксперименты проводились исключительно на мышах.

Нельзя автоматически переносить эти выводы на людей. Неизвестно, будут ли аналогичные изменения происходить у человека с такой же последовательностью.

Кроме того, вмешательство выполнялось современными экспериментальными методами нейробиологии, которые пока не применяются в клинической практике.

Поэтому говорить о новом лечении болезни Альцгеймера преждевременно. Авторы рассматривают результаты прежде всего как объяснение возможного механизма раннего развития заболевания и основу для будущих исследований.

Что это может изменить в будущем

Сегодня ранняя диагностика болезни Альцгеймера во многом строится вокруг памяти.

Однако если дальнейшие исследования подтвердят результаты у людей, врачи могут начать обращать больше внимания и на исполнительные функции мозга.

Тесты, оценивающие способность быстро менять стратегию поведения, принимать новые правила и адаптироваться к изменяющимся условиям, однажды могут стать дополнительным инструментом раннего выявления заболевания.

Они вряд ли заменят современные методы диагностики, но могут помочь заметить изменения тогда, когда память еще практически не пострадала.

Именно ранняя диагностика считается одним из ключевых условий успешного применения современных методов терапии.