Obwody neuronalne w chorobie Alzheimera
Przetwarzanie i przechowywanie informacji w obwodach mózgu wymaga ściśle skoordynowanego działania wielu grup neuronów. Rytmiczna aktywność populacji neuronalnych przekłada się na powstawanie oscylacji, które z kolei umożliwiają konsolidację pamięci. Oscylacje o różnej częstotliwości (theta i gamma) występują w tych samych regionach mózgu i oddziałują ze sobą wzajemnie. Zjawisko to określa się sprzężeniem oscylacji o różnych częstotliwościach. Coraz więcej danych wskazuje, że siła tego sprzężenia koreluje z procesami poznawczymi u człowieka. Zakres finansowanego przez UE projektu OSCILL_A (Non-amyloid-related hippocampal network dysfunction as an early biomarker of Alzheimer’s disease) obejmował zbadanie zmian sprzężenia oscylacji o różnych częstotliwościach w przebiegu choroby Alzheimera. Wcześniejsze badania na modelu choroby Alzheimera u myszy wskazały na ujemną zależność między sprzężeniem oscylacji o różnych częstotliwościach w hipokampie a poziomem β-CTF, będącym bezpośrednim prekursorem peptydu Aβ. Najważniejszym celem badania OSCILL_A było wykazanie, że β-CTF stanowi pierwszy etap kaskady amyloidowej związany z ryzykiem zaburzeń. Badając młode myszy z chorobą Alzheimera lecz przed powstaniem płytki w mózgu, naukowcy zaobserwowali wczesne zmiany w zachowaniu tylko podczas realizowania zadań związanych z czynnością hipokampu. Te swoiste zaburzenia pamięci były prawdopodobnie związane ze zmianami w obwodach hamujących hipokampu, a za poszczególne deficyty poznawcze odpowiadały różne metabolity białka prekursorowego amyloidu (APP). Zważywszy że w chorobie Alzheimera zaburzenia pamięci mogą pojawić się ponad 10 lat przed rozpoznaniem, zmiany sprzężenia oscylacji o różnych częstotliwościach mogą stanowić biomarker do wczesnej diagnozy. Zmiany te można wykrywać technikami nieinwazyjnymi, np. poprzez EEG o wysokiej gęstości. W tym kontekście badacze postanowili przeanalizować kliniczne zapisy EEG i sprawdzić sprzężenia oscylacji o różnych częstotliwościach u osób młodych i u sprawnych intelektualnie osób starszych. Nieprawidłowe sprzężenia miały bezpośredni związek ze starzeniem i pogorszeniem sprawności poznawczej. Jako że zapobieganie jest obecnie najlepszą strategią walki z demencją, usystematyzowany opis sprzężeń oscylacji u pacjentów z łagodnym upośledzeniem poznawczym może ułatwić poprawę ich stanu. Można będzie tym samym opracować podejście łączone, oparte na sprawności fizycznej i umysłowej oraz lekach na chorobę Alzheimera.
Słowa kluczowe
Obwody neuronalne, choroba Alzheimera, peptyd amyloidowy-β, płytka, sprzężenie oscylacji o różnych częstotliwościach, β-CTF, białko prekursorowe amyloidu
