Докторант Марта Арбису рассказывает, как связность мозга выступает ранним биомаркером болезни Альцгеймера и почему будущее нейромодуляции при болезни Альцгеймера связано с сетевым (network-driven) подходом.
За пределами амилоида: продвигаемся в понимании болезни Альцгеймера
В последние годы медикаментозное лечение болезни Альцгеймера (БА) заметно продвинулось благодаря появлению иммунотерапии, направленной против бета-амилоида. Некоторым из этих препаратов удалось значительно снизить амилоидную нагрузку в мозге.
Действительно, многие препараты научились очищать мозг от бета-амилоидных бляшек, и известно, что хотя бляшки исчезают, болезнь не обращается вспять; однако если препарат назначают на очень ранних стадиях болезни и при отсутствии значимого когнитивного снижения, он может существенно замедлить скорость ухудшения в этих нейродегенеративных траекториях.
Недавняя статья в журнале Brain (Pini et al., 2025) предлагает инновационную альтернативу этой дилемме: учитывать не только доклинические стадии болезни для эффективности препаратов, но и рассматривать связность мозга как терапевтическую мишень, способную объяснить изменения в молекулярной биологии мозга и нарушенное познание.
Что понимается под связностью мозга? Микро- и многомасштабный взгляд
Связность мозга означает то, как разные области мозга взаимодействуют друг с другом, но это понятие не ограничивается одним уровнем организации.
На микроуровне связность отражает базовые синаптические и нейронные процессы: эффективность синапсов, целостность аксонов и локальную динамику нейронных популяций. Нарушения этих механизмов, например потеря синапсов под действием тау, — один из ранних субстратов когнитивного снижения при болезни Альцгеймера.
На макроуровне, или многомасштабно, эти локальные взаимодействия организуются в распределённые мозговые сети, объединяющие множество удалённых областей для обеспечения сложных функций, таких как эпизодическая память, внимание или исполнительный контроль. В этом смысле макромасштабная связность мозга служит мостом между микроскопическим (синапсы, нейроны) и системным (функциональные и структурные сети).
Мультимодальность и неинвазивность: ключевое преимущество
Одна из сильных сторон изучения связности мозга — возможность оценивать её с помощью неинвазивных и мультимодальных методов, среди которых выделяются:
- функциональная МРТ покоя (фМРТ), позволяющая изучать функциональную синхронизацию областей мозга;
- диффузионные методы, характеризующие структурную связность белого вещества (ДТИ);
- электроэнцефалография (ЭЭГ) и магнитоэнцефалография (МЭГ), дающие временную информацию высокого разрешения о динамике сетей.
Объединение этих методов позволяет более полно охарактеризовать коннектом человека, сочетая структурную, функциональную и временную информацию без инвазивных процедур, что особенно важно для групп, у которых болезнь развивается очень динамично, как у пациентов с болезнью Альцгеймера.
Связность как ранний и чувствительный маркер
Один из самых убедительных аргументов статьи — нарушения связности мозга появляются на очень ранних стадиях континуума болезни Альцгеймера, ещё до выявления атрофии мозга или явного когнитивного снижения.
Исследования молодых носителей генетических мутаций, связанных с семейной формой болезни Альцгеймера, а также людей с генетическим риском (APOE ε4) показывают изменения мозговых сетей за десятилетия до появления симптомов. Это делает функциональную связность особенно чувствительным биомаркером доклинических стадий (Aponte et al., 2025).
Мозговые сети и распространение патологии
В статье подчёркивается, что пространственное распределение амилоида и особенно белка тау следует архитектуре мозговых сетей. Наиболее тесно связанные области, как правило, демонстрируют сходные паттерны патологического накопления.
Кроме того, связность нарушается нелинейно (Schultz et al., 2017): на очень ранних стадиях может наблюдаться гиперсвязность, вероятно, как компенсаторный механизм. По мере прогрессирования болезни и накопления тау появляются нарастающая гипосвязность и распад сетей.
Понимание этой динамики крайне важно для разработки лечения с учётом каждой стадии болезни.
Пластичное и потенциально модулируемое явление
В отличие от других, более статичных биомаркеров, связность мозга пластична. Исследования при других неврологических заболеваниях, а также работы с неинвазивной стимуляцией мозга при болезни Альцгеймера показывают, что сети могут перестраиваться и частично нормализоваться, что сопровождается временным улучшением когнитивных функций.
Эта пластичность открывает путь к комбинированным терапевтическим стратегиям, в которых медикаментозное лечение дополняется вмешательствами, направленными на укрепление или стабилизацию мозговых сетей.
К сетевой (network-driven) стимуляции мозга
С этой точки зрения будущее нейромодуляции при болезни Альцгеймера связано с сетевым подходом (network-driven), при котором мишени стимуляции определяются не только изолированными анатомическими координатами, но и организацией и функциональным состоянием конкретных мозговых сетей.
Сочетание анализа связности мозга и неинвазивной стимуляции позволило бы выбирать персонализированные мишени, адаптировать вмешательство к стадии болезни и отслеживать терапевтический ответ на уровне сетей, приближаясь к по-настоящему прецизионной нейромодуляции.
Объединение генетики, экспосомы и клиники
Ещё один инновационный аспект — способность связности выступать точкой сходимости:
- генетических факторов (например, APOE или полигенного риска),
- средовых факторов (загрязнение, образ жизни),
- биологических процессов (воспаление, повреждение синапсов).
С этой точки зрения болезнь Альцгеймера понимается как системное расстройство, при котором мозговые сети отражают накопленное взаимодействие множества рисков на протяжении жизни.
Может ли связность быть конечной точкой в клинических исследованиях?
Сегодня ни одно медикаментозное исследование при болезни Альцгеймера не использует связность мозга как основной критерий эффективности. Тем не менее авторы утверждают, что она могла бы играть ключевую роль как промежуточная конечная точка, позволяя:
- выявлять терапевтические эффекты до появления клинических изменений;
- улучшать стратификацию пациентов;
- оценивать влияние лечения на функциональную организацию мозга.
Хотя методологические трудности сохраняются (стандартизация, клиническая интерпретация), накопленные данные указывают на огромный трансляционный потенциал.
Связность мозга и исследовательское превосходство в Испании
В этом контексте в Испании есть группы мирового уровня, изучающие связность мозга. Среди них выделяется Лаборатория вычислительной нейровизуализации, основанная доктором Хесусом М. Кортесом, профессором Ikerbasque и директором по исследованиям NeuronUP. Эта лаборатория стала пионером многомасштабного анализа связности мозга и его клинического применения при различных неврологических заболеваниях, внося вклад в развитие интегративных подходов, связывающих нейровизуализацию, познание и реабилитацию.
Что этот подход значит для NeuronUP?
В NeuronUP мы исходим из интегративного взгляда на здоровье мозга. Идея связности как функционального маркера естественно сочетается с платформами цифровой когнитивной оценки и реабилитации, поскольку позволяет:
- связывать изменения когнитивных показателей с изменениями мозговых сетей;
- персонализировать вмешательства с учётом уязвимости и устойчивости каждого пациента;
- дополнять биомедицинские достижения программами стимуляции, использующими пластичность мозга.
Таким образом, связность служит мостом между биологией, познанием и терапевтическим вмешательством.
Библиография
- Aponte, C., Jimenez-Marin, A., Razkin, M., Ochoa Gómez, J. F., Tobón, C., Erramuzpe, A., Diez, I., Aguillon-Niño, D., & Cortes, J. M. (2025, April 15). Subregional functional connectivity of the precuneus as a preclinical biomarker in Alzheimer’s disease (Version 1) [Preprint]. medRxiv. https://doi.org/10.1101/2025.04.15.25325852v1
- CompNeuroBilbao. (n.d.). CompNeuroBilbao (Computational Neuroimaging Lab). Retrieved December 18, 2025, from https://compneurobilbao.eus/
- Pini, L., Allali, G., Imbimbo, B. P., Germani, M., & Corbetta, M. (2025). Brain connectivity as a new target for Alzheimer’s disease therapy? Brain. Advance online publication. https://doi.org/10.1093/brain/awaf404
- Schultz, A. P., Chhatwal, J. P., Hedden, T., Mormino, E. C., Hanseeuw, B. J., Sepulcre, J., Huijbers, W., LaPoint, M., Buckley, R. F., Johnson, K. A., & Sperling, R. A. (2017). Phases of hyperconnectivity and hypoconnectivity in the default mode and salience networks track with amyloid and tau in clinically normal individuals. Journal of Neuroscience, 37(16), 4323–4331. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3263-16.2017
Часто задаваемые вопросы о связности мозга при болезни Альцгеймера
1. Что такое связность мозга при болезни Альцгеймера и почему она важна?
Связность мозга описывает, как разные области мозга взаимодействуют и организуются в сети. При болезни Альцгеймера она может служить мостом между биологическими изменениями (например, потерей синапсов) и когнитивными нарушениями.
2. Как неинвазивно измерить связность мозга?
Её можно оценить с помощью фМРТ покоя (функциональная синхронизация), ДТИ (структурная связность белого вещества) и ЭЭГ/МЭГ (временная динамика сетей). Мультимодальное объединение даёт более полную характеристику коннектома без инвазивных процедур.
3. Почему связность мозга может быть ранним (доклиническим) биомаркером болезни Альцгеймера?
В статье подчёркивается, что нарушения связности появляются на очень ранних стадиях — ещё до атрофии или явного когнитивного снижения. Изменения наблюдались за десятилетия у людей с соответствующими мутациями и генетическим риском (APOE ε4).
4. Что такое гиперсвязность и почему затем появляется гипосвязность при болезни Альцгеймера?
На очень ранних стадиях связность может проявляться гиперсвязностью, вероятно, как компенсация. По мере прогрессирования и накопления тау могут появляться нарастающая гипосвязность и распад сетей, что важно для подбора лечения по стадиям.
5. Как тау и амилоид связаны с распространением по мозговым сетям?
Описано, что пространственное распределение амилоида и особенно тау следует архитектуре мозговых сетей: наиболее связанные области, как правило, демонстрируют сходные паттерны патологического накопления.
6. Что такое сетевая (network-driven) нейромодуляция при болезни Альцгеймера и что она даёт?
Это подход, определяющий мишени стимуляции по организации и функциональному состоянию конкретных сетей, а не только по анатомическим координатам. Сочетание анализа связности и неинвазивной стимуляции позволило бы персонализировать мишени, учитывать стадию и отслеживать ответ на уровне сетей.
7. Можно ли использовать связность мозга как конечную точку в клинических исследованиях при болезни Альцгеймера?
Сегодня она не используется как основной критерий в медикаментозных исследованиях, но могла бы служить промежуточной конечной точкой: выявлять терапевтические эффекты до клинических изменений, улучшать стратификацию и измерять влияние на функциональную организацию мозга.
Зависимости и мозг: когнитивное воздействие и подходы нейропсихологии и нейрореабилитации
Добавить комментарий