Деменция заставила мозг меньше «витать в облаках»

Британские и австралийские ученые обнаружили структурные и функциональные изменения головного мозга, связанные с уменьшением способности к «витанию в облаках» (то есть стремлению к отвлеченным мыслям) у людей с деменцией. Как сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, у пациентов с неродегенеративными заболеваниями наблюдается изменение связей между отделами мозга, которые вовлечены в процесс «витания в облаках», а также меньший объем серого вещества в некоторых из них.

Человек редко полностью сосредотачивается на какой-то конкретной задаче и часто отвлекается на сторонние мысли: в английском языке для этого используется термин «mind-wandering», что в буквальном смысле означает «блуждание мыслей». В русском языке чаще говорят «витать в облаках»: под это подпадают как мечтания, так и воспоминания, какие-то новые идеи или совершенно внезапные мысли. Также оно появляется и в спокойном состоянии — когда человек ничем не занят.

Исследования показывают, что при «витании в облаках» активируется так называемая сеть пассивного режима работы мозга, которая активна в бодрствующем состоянии тогда, когда человек не сосредоточен на внешних стимулах, и тогда, когда человек думает о себе, других людях, своих планах и мечтах. При этом другие исследователи отмечают, что в этом процессе также участвуют и более активные нейронные сети, в частности — лобно-теменные и лобно-височные, отвечающие за когнитивный контроль.

Так как нейродегенеративные заболевания приводят к активному разрушению нейронных сетей, ученые под руководством Клэр О’Каллахэн (Claire O’Callaghan) из Кембриджского университета решили проверить, как различные структурные и функциональные нарушения мозга людей с различными дегенеративными заболеваниями могут быть взаимосвязаны с потерей способности свободно мыслить на отвлеченные темы. Они провели эксперимент, в котором приняли участие 96 добровольцев пожилого возраста: 24 человека с болезнью Альцгеймера, 37 здоровых участников и 35 человек с диагностированной поведенческой формой лобно-височной деменции. При этом заболевании основной очаг нейродегенерации приходится на лобно-височные отделы мозга, а сама болезнь характеризуется большим спектром когнитивных и аффективных нарушений.

Исследование было проведено с помощью фМРТ: во время сканирования участникам показывали различные геометрические фигуры в течение короткого промежутка времени (от 30 секунд до полутора минут) и после каждой спрашивали, о чем они думали в это время. Ответы классифицировали по четырем уровням: первый уровень соответствовал размышлениям о стимуле, а четвертый — совершенно отстраненным мыслям. Ученые выяснили, что больше всего «витают в облаках» здоровые люди, а меньше всего — пациенты с деменцией; при этом наличие таких блужданий у пациентов с Альцгеймером и контрольной группой существенно не отличалось, но все равно было меньше.

Деменция заставила мозг меньше «витать в облаках» — A) Процентное распределение ответов участников по четырем уровням B) процентное соотношение ответов (четвертый уровень минус первый уровень). Желтым обозначены пациенты с болезнью Альцгеймера, синим — с деменцией, красным — контрольная группа

С помощью воксельной морфометрии (метода анализа нейровизуализационных данных, который помогает выявить даже небольшие различия в структуре головного мозга на уровне вокселей размером в кубический миллиметр) ученые измерили плотность серого вещества в тех участках мозга, которые были активны во время сторонних размышлений. Оказалось, что нарушение способности к блужданию мыслей у пациентов с деменцией и болезнью Альцгеймера связано с пониженным объемом серого вещества в полосатом теле, островковой доле, гиппокампе и таламусе.

При этом функциональные связи головного мозга, отвечающие за свободный ход мысли, оказались разными в трех группах. У здоровых людей наблюдалась сниженная связь между сетью пассивного режима и лобно-теменной зоной и повышенная — между сетью пассивного режима и гиппокампом. У пациентов с Альцгеймером была ослаблена и та, и другая связь, а пациенты с деменцией, наоборот, отличились повышенной связью между большинством изученных нейронных сетей.

Ученые пришли к выводу, что у пациентов с деменцией (и в меньшей степени — у пациентов с болезнью Альцгеймера) снижение способности к «витанию в облаках» мысли связано как с уменьшением объема серого вещества в отвечающих за этот процесс зонах, так и в изменении функциональных связей. Последнее авторы объясняют тем, что в процессе нейродегенерации может произойти либо реорганизация активных нейронных сетей, либо потеря их специализации, из-за чего паттерн активности может быть другим.

В прошедшем сентябре ученые научились предсказывать риск развития деменции всего по трем факторам: возрасту, полу и варианту гена APOE, который кодирует аполипопротеин Е. Прочитать об этом вы можете здесь.

Елизавета Ивтушок