МРТ измерения метаболизма мозга при когнитивных нарушениях

09.04.2019

Ученые из клиники Дона Хопкинса с помощью использования мощных магнитных полей МРТ сканера смогли обнаружить различия в концентрациях химических веществ мозга, которые позволяет наладить связь между нейронами. Сила этих магнитных полей позволяет исследователям измерять крошечные количества и сравнивать множественные уровни метаболитов мозга одновременно. Исследователи считают, что в дальнейшем эта методика позволит обнаруживать изменения метаболизма мозга в ходе снижения когнитивных функций.

Результаты были опубликованы в журнале «Нейробиология старения».

Исследователи считают, что у людей с легкими когнитивными нарушениями обнаружено снижение уровня двух конкретных трансмиттеров, ГАМК и глутамата, по сравнению со здоровыми людьми.

Предыдущие исследования с помощью ПЭТ позволяли обнаружить такие нейротрансмиттеры как серотонин и дофамин. В новом исследовании была использована новая методика МРТ - магнитно-резонансная спектроскопия (MRS). MRS использует комбинацию сильного магнита и радиоволн для стимуляции молекул совершать крошечные кувыркающиеся движения. Исследователи говорят, что при использовании обычных, клинических МРТ-аппаратов интенсивность реакции молекул наслаивается друг на друга, и химические вещества с похожей структурой невозможно отличить друг от друга. Исследователи начали использовать МРТ сканер с более мощным магнитом, 7-Тесла. Напряженность магнитного поля этого сканера более, чем в 100 000 раз превышает напряженность магнитного поля Земли.

Было проведено исследование группы пациентов с незначительными когнитивными нарушениями и здоровой группы. Для оценки когнитивных функций были использованы различные тесты. С помощью ПЭТ сканирования было подтверждено наличие амилоидных бляшек у людей из группы с нарушениями когнитивных функций.

Исследователи планировали измерить нейротрансмиттеры и метаболиты мозга, в тех частях мозга, которые, повреждаются при болезни Альцгеймера: переднюю и заднюю поясную извилину. Обе области мозга участвуют в мышлении и настроении. Каждое МРТ сканирование MRS помощью аппарата мощностью 7 Тесла занимало всего 5-10 минут, и этого было достаточно измерения сигнала химических веществ в каждом из участков мозга.

Исследователи смогли определить и сравнить уровни нейротрансмиттеров ГАМК и глутамата, метаболита N-ацетиласпартилглутамата, антиоксиданта глутатиона и маркеров нейронального здоровья N-ацетиласпартата и мио-инозита, повышение которых свидетельствует о воспалении в мозге.

Как было отмечено в ходе исследования, у людей с легкими когнитивными нарушениями уровни ГАМК были снижены на 16 % по сравнению со здоровыми людьми. В качестве эталона стандартизации уровней метаболита был использован креатинин.

Ученые планируют применить недавно разработанные методы измерения нейротрансмиттеров , на более распространенных МРТ-сканерах с силой магнитного поля 3,0 Тесла .