Metoda zobrazování mozku odhaluje skryté vaskulární změny se stárnutím

Vědci z Mark a Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute (Stevens INI) na Keck School of Medicine v USC vyvinuli techniku ​​zobrazování mozku, která odhaluje, jak malé krevní cévy v mozkovém pulzu s každým srdečním rytmem – mechangy, které mohou udržovat stopy pro stárnutí a nechody, jako je Alzheimerova majitel.

Studie zveřejněná v Přírodní kardiovaskulární výzkumPředstavuje první neinvazivní metodu pro měření „mikrovaskulární objemové pulzní pulzolity“ – rytmická expanze a kontrakce nejmenších cév mozku – v živých lidech.

Použití ultra vysoké pole 7T Magnetická rezonance Zobrazování (MRI), tým ukázal, že tyto mikroveslátové pulsy se zvyšují s věkem, zejména v hluboké bílé hmotě v mozku, což je oblast kritická pro komunikaci mezi mozkovými sítěmi, která je zvláště náchylná s stárnutím lidí ke snížení krve distálních tepen, krevních cév, které nesou krev od srdce a do nejvzdálenějších částí těla.

Zvyšování mikrovessových impulsů může narušit systémy v mozku, možná urychlit ztrátu paměti a Alzheimerovu chorobu choroba.

„Arteriální pulzace je jako přirozená pumpa mozku, která pomáhá pohybovat tekutině a čistý odpad,“ řekl Danny JJ Wang, Ph.D., profesor neurologie a radiologie na Keck School of Medicine a starší autor studie.

„Naše nová metoda nám umožňuje poprvé vidět v lidech, jak svazky těch drobných Krevní cévy změnit se stárnutím a Vaskulární rizikové faktory. To otevírá nové cesty pro studium zdraví mozku, demence a onemocnění malých cév. “

Po celá desetiletí vědci věděli, že velká tuhost tepny a pulsaty jsou spojeny s mrtvicí, demencí a onemocněním malých cév. Až dosud však bylo téměř nemožné měřit tyto pulzace v nejmenších cévách mozku bez invazivních metod používaných pouze ve studiích na zvířatech.

Inovace týmu USC kombinuje dva pokročilé přístupy MRI – obsazenost vaskulárního prostoru (VASO) a arteriální spinně značení (ASL) – ke sledování jemných změn objemu v mikroprocelích během srdečního cyklu. Vědci to potvrdili starší dospělí Ukažte zvýšené mikrovaskulární pulzace v hluboké bílé hmotě ve srovnání s mladšími dospělými a tato hypertenze tyto změny dále zesiluje.

„Tato zjištění poskytují chybějící spojení mezi tím, co vidíme ve velkém zobrazování plavidel a mikrovaskulárním poškozením, které pozorujeme při stárnutí a Alzheimerovou chorobou,“ řekl hlavní autor Fanhua Guo, Ph.D., který je postdoktorandským výzkumníkem ve Wangově laboratoři.

Nadměrná cévní pulsality může narušit funkci mozkového „glymphatického systému“, nově uznávané sítě, která vyčistí odpadní produkty, jako jsou beta-amyloidy-proteiny, které se vytvářejí při Alzheimerově chorobě. Postupem času by narušená cirkulace tekutin mohla urychlit kognitivní pokles.

„Být schopen měřit tyto malé vaskulární pulzy in vivo je kritickým krokem vpřed,“ řekl Arthur W. Toga, Ph.D., ředitel Stevens Ini. „Tato technologie nejen zvyšuje naše chápání stárnutí mozku, ale také slibuje Včasná diagnóza a monitorování neurodegenerativních poruch. “

Vědci zkoumají, jak by se metoda mohla přizpůsobit pro širší klinické použití, včetně běžně dostupných 3T MRI skenerů. Budoucí studie budou testovat, zda mikrovaskulární objemová pulzatilita předpovídá kognitivní výsledky a zda může sloužit jako biomarker pro včasnou intervenci v Alzheimerově chorobě a souvisejících podmínkách.

„To je jen začátek,“ řekl Wang. „Naším cílem je přivést to z výzkumných laboratoří do klinické praxe, kde by mohla vést strategie diagnostiky, prevence a léčby milionů ohrožených demencí.“