Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

H2020

NPAD — Wynik w skrócie

Project ID: 707730
Źródło dofinansowania: H2020-EU.1.3.2.
Kraj: Hiszpania
Dziedzina: Zdrowie

Neuroobrazowanie funkcjonalne ujawnia zmiany w funkcjonowaniu mózgu jeszcze przed etapem klinicznym

Choroba Alzheimera (AD) powoduje postępującą neurodegradację. Europejski projekt NPAD opracował procedurę obrazowania 3D w rzeczywistości wirtualnej w czasie rzeczywistym umożliwiającą monitorowanie standardowych wskaźników aktywności mózgu u pacjentów podatnych na AD.
Neuroobrazowanie funkcjonalne ujawnia zmiany w funkcjonowaniu mózgu jeszcze przed etapem klinicznym
AD stanowi jedno z największych wyzwań zdrowotnych naszych czasów. Obecnie w Europie na demencję cierpi ponad 10 milionów osób, zaś do 2030 r. liczba nowych przypadków przekroczy 13 milionów. Jako że pacjenci potrzebują stałego wsparcia przez kilka–kilkanaście lat, stawką jest utrzymanie globalnej infrastruktury opieki zdrowotnej. Gdy ujawnią się objawy takie jak zaburzenia pamięci i atrofia mózgu, postępy choroby będą już zbyt znaczące. U większości przyszłych chorych już teraz rozwija się niewykrywalne stadium AD, które może potrwać do 20 lat.

Obecne metody wykrywania choroby, takie jak pozytonowa tomografia emisyjna, są inwazyjne, a tym samym nieodpowiednie do prowadzenia szeroko zakrojonych badań starzejącej się populacji. W wyniku tego w ramach projektu NPAD opracowano technologię neuronalnego sprzężenia zwrotnego umożliwiającego zapobieganie AD.

Twórcy projektu utworzyli nieinwazyjny paradygmat uczenia się samodzielnej regulacji pracy mózgu. Badacze wykorzystali funkcjonalne obrazowanie w formie rezonansu magnetycznego (fMRI) i opracowali oprogramowanie rzeczywistości wirtualnej (VR) pracujące w czasie rzeczywistym nad kwantyfikacją działania neuronalnego sprzężenia zwrotnego w standaryzowany sposób. Celem było uzyskanie endofenotypu działania neuronalnego sprzężenia zwrotnego (NPEP).

Pomiar pracy mózgu w przypadku AD

NPEP pozyskano od 63 uczestników zagrożonych AD poprzez profilowanie medyczne z wykorzystaniem multimodalnego neuroobrazowania, danych kognitywnych, danych genetycznych oraz biomarkerów. Uzyskane informacje oceniono diagnostycznie poprzez zastosowanie zaawansowanego wykresu oraz statystycznych metod modelowania.

„Wykorzystaliśmy 30-minutową sesję fMRI w czasie rzeczywistym, w trakcie której uczestnicy doświadczyli stałego neuronalnego sprzężenia zwrotnego w środowisku VR. Celem było ograniczenie aktywności hipokampa, bardzo ważnego obszaru mózgu”, opowiada dr Stavros Skouras, główny badacz NPAD i stypendysta programu Marii Skłodowskiej-Curie.

„Musieliśmy opracować własne oprogramowanie z uwagi na brak gotowych rozwiązań zgodnych z najnowszą technologią MRI; takie oprogramowanie umożliwiło nam pozyskiwanie danych z mózgu w czasie rzeczywistym oraz realizację projektu”, podkreśla dr Skouras. Opracowany paradygmat umożliwił analizę mało widocznych wskaźników powiązanych z genetycznymi predyspozycjami do zachorowania na AD, neurorozwojem oraz objawami choroby, takimi jak genotyp z apolipoproteiną e4, łączność w strukturze hipokampa oraz problemy z pamięcią (odpowiednio).

Niedroga i nieinwazyjna metoda prowadzenia wstępnych badań przesiewowych pod kątem AD

Wyniki NPAD sugerują określone wzorce zmian w pracy mózgu, co można wykorzystywać przy wykrywaniu przedklinicznego etapu oraz monitorowaniu postępów klinicznych i skuteczności leczniczej w przypadku AD. „Mogą posłużyć za nowatorskie wskaźniki funkcjonowania pamięci; dodatkowo nie są zależne od ograniczeń związanych z samodzielnym zgłaszaniem objawów podczas wypełniania ankiet psychometrycznych. Mogą też pomóc odróżnić, bazując na zmianach w pracy mózgu, chorobę Alzheimera od zwykłych oznak starzenia się”, stwierdza dr Skouras.

Opracowane metody mogą okazać się przydatne przy skalowalnych prognostycznych badaniach przesiewowych i zastosowaniach translacyjnych. Na przykład: opracowaną procedurę można wykorzystać w badaniach klinicznych, by przeprowadzić wstępne badania przesiewowe uczestników w celu znaczącego ograniczenia kosztów. Procedura oferuje również standaryzowaną metodę kwantyfikacji i monitorowania skuteczności leczniczej interwencji lekarskich.

Projekt NPAD otworzył nową drogę dla spersonalizowanych aplikacji medycznych. W końcu umożliwią one opracowanie aplikacji komercyjnych służących samodzielnemu treningowi oraz wzmacnianiu naturalnej odporności na AD. „Ważną zaletą naszego podejścia jest to, że jego celem jest przekształcenie badania medycznego w nieinwazyjną i atrakcyjną grę wideo kontrolowaną umysłem. W tym sensie staramy się opracować przyszłe zastosowania kliniczne, które są nie tylko bezpieczne, ale też przyjemne dla pacjenta. Jednakże zanim takie usługi staną się rzeczywistością, konieczne są dalsze badania i rozwój”, podsumowuje dr Skouras.

Słowa kluczowe

NPAD, pamięć, choroba Alzheimera (AD), neuronalne sprzężenie zwrotne, neuroobrazowanie, funkcje kognitywne, endofenotyp działania neuronalnego sprzężenia zwrotnego (NPEP), funkcjonalne obrazowanie w formie rezonansu magnetycznego (fMRI)
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę