Когда мы поглощаем новую информацию, человеческий мозг перестраивается, чтобы хранить это новообретенное знание. Но где именно хранятся новые знания и как эта способность к адаптации отражает наш риск развития болезни Альцгеймера и других форм старческого слабоумия в более позднем возрасте?
Доктор. Янив Ассаф с факультета нейробиологии Тель-Авивского университета открывает новый способ отслеживать влияние памяти на структуру мозга. "С помощью специальной методологии МРТ, называемой «МРТ с диффузной визуализацией», мы можем исследовать микроструктуру ткани, не разрезая ее," он объясняет. "Мы можем измерить, насколько наш мозг способен структурно изменяться, каков наш резерв памяти и где это происходит."
Его исследование, представленное на Ежегодном собрании Организации по картированию мозга человека в Сан-Франциско, сыграло решающую роль в том, как ученые рассматривают влияние памяти на мозг. Раньше ученые полагали, что мозгу требуются дни или недели, чтобы изменить свою микроструктуру. Доктор. Новые наблюдения Асафа показывают, что микроструктура может измениться всего за несколько часов.
"Это дает нам количественную оценку пластичности каждого отдельного мозга," он говорит. "Возможно, что еще до того, как человек испытает какую-либо потерю памяти, это повлияет на пластичность, то есть способность мозга адаптироваться к изменениям. Отсутствие способности к изменениям в мозге может означать предрасположенность к деменции. Теперь у нас есть средства для отслеживания этой способности."
Жажда скорости
Чтобы отслеживать изменения в мозге, доктор. Ассаф разработал исследование, посвященное пространственному обучению и памяти. "Обычно ученые различают функциональную и структурную пластичность," он говорит. Функциональная пластичность относится к активности нейронов в головном мозге, в то время как структурная пластичность относится к физической форме самого мозга. "Из исследований на животных мы знаем, что задачи пространственной памяти имеют последствия для обоих."
Сначала добровольцев отсканировали с помощью МРТ с диффузной визуализацией. Затем их попросили сыграть два часа в видеоигру с гоночной трассой, пройдя одну и ту же виртуальную гоночную трассу 16 раз. "Таким образом измеряется особая форма памяти – пространственная память," говорит доктор. Ассаф. "Каждый раз, когда они кружили по трассе, время, затрачиваемое на ее прохождение, уменьшалось. Через два часа мы снова поместили их в МРТ, чтобы увидеть разницу."
Доктор. Ассаф и его команда увидели заметное изменение характеристик микроструктуры мозга, измеренное с помощью МРТ с диффузной визуализацией. Запоминание виртуальной гоночной трассы повлияло на гиппокамп, двигательные и зрительные области мозга. "Самое поразительное в этом исследовании то, что оно показывает, что структурная пластичность проявляется всего за два часа," он говорит. "Это меняет то, что мы думаем о структурной пластичности. Это показывает, что память быстро меняет структуру клеток, и это может оказывать длительное воздействие на мозг."
Система раннего предупреждения о болезни Альцгеймера и деменции
По словам доктора. Ассаф, большая часть исследований болезни Альцгеймера и деменции сосредоточена на ее последствиях. Он считает, что МРТ с диффузной визуализацией может быть использована для раннего выявления заболевания.
"Мы можем изучить объем памяти человека с высоким риском развития этих расстройств и сравнить его с морфологической пластичностью людей, не входящих в группу риска," Доктор. Ассаф говорит. "Такой подход может позволить нам разработать вмешательство на ранней стадии, возможно, в виде лекарств, которое может оказаться неприемлемым на более позднем этапе." Одно параллельное исследование, которое в настоящее время проводится в сотрудничестве с профессором Тель-Авивского университета. Дэниел М. Майклсон, предполагает работу с МРТ и животными с мутациями Альцгеймера.
Доктор. Работа Асафа была выполнена в сотрудничестве с его кандидатом наук.D. студенты Янив Саги, Тамар Кацир, Эфрат Сассон и Идо Тавор.
Источник: Тель-Авивский университет (новости: в сети)