Verbesserte Methode zur Vorhersage von Demenzmustern

Neue Studien schlagen ein Modell vor, das helfen kann, die mit Demenz und Alzheimer verbundenen Hirnschäden zu erklären. Das neue Paradigma kann auch nützlich sein, um den kognitiven Rückgang vorherzusagen.

Eine Studie untersuchte die strukturelle Integrität von Gehirnkreisläufen, während die andere Studie die funktionellen Verbindungen von Gehirnnetzwerken untersuchte. Jede Studie schlug ein ähnliches Modell vor, um die Degeneration des Gehirns bei verschiedenen Formen von Demenz vorherzusagen.

Experten sagen, dass diese Konvergenz der Ideen zu einer einheitlichen Theorie von besonderer Bedeutung ist, da Modelle zur Vorhersage der regionalen Neurodegeneration beim Menschen bisher schwer fassbar geblieben sind.

Forscher haben gewusst, dass verschiedene Demenzen unterschiedliche Teile des Gehirns betreffen. Frühere Forschungen haben zu der Theorie geführt, dass neurodegenerative Erkrankungen auf bestimmte Netzwerke von Neuronen abzielen, die durch Konnektivität miteinander verbunden sind und nicht dort, wo sie sich im Gehirn befinden.

Ferner wird angenommen, dass dieser neurodegenerative Prozess die Akkumulation abnormaler toxischer Proteine ​​und möglicherweise sogar die Ausbreitung dieser Proteine ​​zwischen Neuronen beinhaltet, die ich über ihre synaptischen Verbindungen von Neuron zu Neuron wandere.

Eine Studie unter der Leitung von Dr. Juan Zhou und William Seeley von der University of California in San Francisco sprachen diese Theorie an.

"Wir waren daran interessiert, ob die Kenntnis des funktionellen" Schaltplans "des gesunden Gehirns uns helfen würde, bestimmte Muster der Neurodegeneration bei Patienten vorherzusagen", erklärt Dr. Seeley.

„Für jede von uns untersuchte Krankheit entstanden bestimmte Regionen als kritische Netzwerk-Epizentren, und die funktionale Konnektivität zu diesen Epizentren prognostizierte die Verwundbarkeit jeder Region. Die Ergebnisse passen am besten zu einem Modell, bei dem sich Krankheiten über Netzwerkverbindungen, die Gehirnstrukturen verbinden, von Neuron zu Neuron ausbreiten. “

In der anderen Studie unter der Leitung von Dr. Ashish Raj vom Weill Medical College der Cornell University modellierten die Forscher diese Art der „transneuronalen“ Krankheitsübertragung durch mathematische Analyse struktureller Konnektivitätsnetzwerke, die aus gesunden Hirn-MRTs gewonnen wurden.

Ihr Modell sagte räumlich unterschiedliche „Eigenmodi“ voraus, eng verbundene Subnetze im Gehirn, die klassische Schadensmuster bei Demenz widerspiegelten.

„Unsere Ergebnisse liefern die erste plausible Erklärung dafür, warum verschiedene Demenzen selektiv auf bestimmte Regionen des Gehirns abzielen - als einfache mechanische Folge der transneuronalen Ausbreitung innerhalb der Hirnnetzwerke.

Dies deutet auch darauf hin, dass alle Demenzen, die zuvor als pathologisch verschieden angesehen wurden, einen gemeinsamen Progressionsmechanismus aufweisen könnten “, schließt Dr. Raj.

„Wichtig ist, dass dieses Modell des Fortschreitens der Krankheit klinisch nützlich sein kann, um den zukünftigen kognitiven Rückgang bei Patienten auf der Grundlage ihrer aktuellen MRT-Scans vorherzusagen. Das Wissen über die Zukunft würde es den Patienten ermöglichen, fundierte Entscheidungen hinsichtlich ihres Lebensstils und ihrer therapeutischen Interventionen zu treffen. “

Quelle: Cell Press