Ученые обнаружили скрытый пульс мозга, который может предсказать болезнь Альцгеймера

Guo et al. present a novel MRI technique at 7 Tesla that enables the first layer-resolved mapping of cerebral microvascular volumetric pulsatility across cortical and white matter regions. Credit: Stevens INI

Ученые из Института нейровизуализации и информатики Марка и Мэри Стивенс (Stevens INI) при Медицинской школе Кека Университета Южной Калифорнии разработали новый метод визуализации мозга, который фиксирует, как мельчайшие кровеносные сосуды мозга пульсируют в ритме с сердцебиением. Эти тонкие движения могут дать важные ключи к пониманию старения и таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Cardiovascular Research, представляет первый неинвазивный подход для измерения «микрососудистой объемной пульсации» — ритмичного расширения и сокращения крошечных кровеносных сосудов — у живых людей. Используя сверхвысокопольную 7-тесловую МРТ, исследователи обнаружили, что с возрастом эти микрососудистые пульсации усиливаются, особенно в глубоком белом веществе мозга. Эта область важна для связи между нейронными сетями, но также уязвима для снижения кровотока.

«Артериальная пульсация похожа на естественный насос мозга, помогающий перемещать жидкости и выводить отходы», — сказал Дэнни Джей Джей Ван, профессор неврологии и радиологии и старший автор исследования. «Наш новый метод позволяет нам впервые увидеть у людей, как объем этих крошечных кровеносных сосудов меняется с возрастом и сосудистыми факторами риска. Это открывает новые пути для изучения здоровья мозга, деменции и заболеваний мелких сосудов».

Чтобы преодолеть технические ограничения, команда объединила две передовые методики МРТ. Результаты показали, что у пожилых людей наблюдаются более сильные микрососудистые пульсации в глубоком белом веществе по сравнению с молодыми, а гипертония дополнительно усиливает этот эффект.

Чрезмерная сосудистая пульсация может также нарушать работу «глимфатической системы» мозга — недавно открытой сети, которая удаляет отходы, такие как бета-амилоид, белок, накапливающийся при болезни Альцгеймера. Со временем такое вмешательство в циркуляцию жидкости может ускорить когнитивное снижение.

Исследователи изучают, как можно адаптировать этот метод для более широкого клинического использования, в том числе на более распространенных 3-тесловых МРТ-сканерах. Будущие исследования проверят, может ли микрососудистая объемная пульсация предсказывать когнитивные исходы и служить биомаркером для раннего вмешательства при болезни Альцгеймера.