Специалисты Университета Южной Калифорнии выявили корреляцию между числом аномальных незрелых клеток головного мозга и ухудшением умения справляться с новыми задачами у пациентов с эпилепсией. У участников старшего возраста таких клеток оказалось больше, и их увеличенное количество коррелировало с более низкими баллами в тестах на подвижный интеллект. Какие результаты получили исследователи и какие перспективы это дает для анализа процессов старения мозга — читайте в материале «Известий».
Какие клетки ассоциированы с ухудшением мыслительных процессовСправка «Известий»Внимание ученых привлекла астроглия — клеточные элементы, обеспечивающие взаимодействие нейронов и поддержание оптимальных условий в нервной ткани. Большинство таких клеток отличаются звездчатой морфологией. В данном исследовании авторы анализировали аномальные астроглиальные клетки, обладающие чертами незрелости.
До этого влияние данных клеток на когнитивные функции изучалось главным образом на животных моделях либо через непрямые маркеры, такие как генная активность. В новой работе специалисты получили возможность напрямую сосчитать клетки в тканях человека и сравнить их численность с итогами когнитивного тестирования.
Авторы сфокусировались на подвижном интеллекте, который представляет собой умение справляться с новыми, незнакомыми задачами. Данная способность позволяет человеку рассуждать и выявлять закономерности в ранее неизвестной информации. С возрастом именно она нередко ослабевает.
Как специалисты исследовали мозг пациентовКак правило, соотнести клеточный состав мозга с умственными возможностями человека довольно трудно. Методы магнитно-резонансной томографии и электроэнцефалографии не дают возможности детально рассматривать отдельные клетки, а биопсийный материал от живых пациентов поступает в распоряжение ученых редко.
В этой работе ткань была получена при хирургических вмешательствах, выполнявшихся по поводу мезиальной височной эпилепсии. У пациентов иссекали участок гиппокампа — мозговой структуры, задействованной в процессах обучения и запоминания. Операции назначались для купирования тяжелых эпилептических приступов, не поддававшихся медикаментозной терапии.
Перед операцией участники выполняли комплекс тестов, оценивавших мыслительные способности, память, концентрацию внимания, речевые навыки и тонкую моторику. После хирургического вмешательства специалисты анализировали удаленные образцы ткани под микроскопом.
В опубликованной научной работе сообщается, что когнитивные показатели были проанализированы у 40 человек, а тканевые образцы изучены у 29. Сравнить число клеток с итогами тестирования удалось для 19 пациентов, поскольку только у них имелись оба вида данных. Оценка подвижного интеллекта проводилась с применением теста Равена.
Какие результаты дало исследованиеУ пациентов старшего возраста в одном из исследованных отделов гиппокампа выявили повышенное количество незрелых астроглиальных клеток. Увеличенная численность этих клеток коррелировала с худшими показателями в тесте на подвижный интеллект.
«Большее число этих клеток также было связано с худшими результатами тестов на подвижный интеллект», — сообщила первый автор исследования, исследователь Медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии Асвати Аммотумканди.
Вместе с тем обнаруженная связь носила предварительный характер: после применения поправки на множественные сравнения статистическая значимость была утрачена. Когда возраст учитывался одновременно с количеством клеток, независимый вклад последнего также не получил статистического подтверждения. Следовательно, на данном этапе невозможно однозначно отделить возможное влияние астроглии от эффектов старения.
Кроме того, работа показала неодинаковую динамику разных познавательных функций. Хотя визуально-пространственные навыки и память также снижались по мере старения, статистически достоверной корреляции этих параметров с численностью незрелых клеток выявлено не было.
Исследователи отмечают, что полученные данные не доказывают причинно-следственную связь между этими клетками и ухудшением когнитивных функций. Также неясно, наблюдаются ли похожие изменения при естественном старении у людей, не страдающих эпилепсией. Для подтверждения результатов потребуются исследования с участием более многочисленных групп.
Как данное открытие может помочь в создании методов леченияСоавтор исследования, сотрудник Университета Южной Калифорнии Майкл Бонагуиди полагает, что астроглия способна превратиться в новую терапевтическую цель для стратегий, направленных на сохранение мыслительных способностей. Однако прежде требуется установить, действительно ли незрелые клетки напрямую способствуют снижению когнитивных функций и возможно ли модифицировать их состояние.
Аммотумканди в настоящее время анализирует молекулярные характеристики данных клеток. Путем сравнения образцов тканей больных эпилепсией с контрольными образцами она надеется обнаружить отличия, которые позволят выявить возможные мишени для лекарственных средств.
Дополнительным вектором будущих работ может стать нейромодуляция, подразумевающая стимуляцию нервной системы электрическими либо магнитными импульсами. Исследователи не исключают, что подобная методика поможет поддерживать физиологическую активность астроглии. Однако способность улучшать познавательные функции именно через влияние на эти клетки еще нуждается в экспериментальной проверке.