26 октября 2011
Канадские ученые установили, что глубокая стимуляция головного мозга в области гиппокампа способствует образованию новых нейронов, в результате чего улучшается память. Эти исследования открывают новые пути лечения болезни Альцгеймера.
Болезнь Альцгеймера — неизлечимое заболевание головного мозга, приводящее к слабоумию (деменции). Имеющиеся в арсенале врачей методы лечения больных с деменцией, такие как препараты, повышающие уровень ацетилхолина в головном мозге, обладают ограниченной эффективностью. По мнению ученых, благодаря экспериментам в области глубокой стимуляции головного мозга (deep brain stimulation, DBS) возможно найти более успешный способ лечения болезни Альцгеймера. Суть метода заключается в имплантации электродов в определенные зоны головного мозга. К электродам подсоединяется специальный портативный прибор, который подает небольшие разряды электрического тока. Электрический ток активирует те зоны головного мозга, в которые имплантированы электроды.
В ходе исследования доктор Stone и его коллеги вживили подопытным мышам электроды в область гиппокапма головного мозга (энторинальную кору) и стимулировали ее в течение часа. Стимуляция способствовала появлению новых нейронов в зубчатой извилине гиппокампа (эта часть головного мозга отвечает за переход кратковременной памяти в долговременную). В настоящее время известно, что даже у взрослых людей в головном мозге образуются новые нейроны — в 1990-х годах был опровергнут тезис о том, что «нервные клетки не восстанавливаются». Однако ряд заболеваний мозга являются необратимыми, то ли из-за недостаточного темпа появления новых клеток, то ли из-за того, что они не мигрируют в нужные зоны и не берут на себя утраченные функции. При электрической стимуляции скорость образования нейронов (нейрогенез) в мозге мышей увеличивалась примерно в два раза. Дальнейшие наблюдения показали, что, созревая, клетки успешно встраиваются в нейронные сети гиппокампа, что, в свою очередь, приводит к улучшению памяти.
Опираясь на полученные данные, ученые предприняли следующий этап эксперимента. Через полгода они стимулировали головной мозг в другой группе мышей, которых прежде не подвергали опытам. Затем исследователи дали задания мышам обеих групп, чтобы выявить способности, связанные с пространственной памятью: поиск подводной платформы в круглом бассейне с водой. Результат сполна оправдал ожидания: подопытные, которым глубокая стимуляция головного мозга была проведена на полгода раньше, обладали лучшей пространственной памятью. В своих действиях они оказались более точны и проворны. Ученые также стремились доказать, что нейрогенез является ключевым механизмом, благодаря которому улучшается память. Поэтому с помощью инъекции они вводили некоторым мышам специальный препарат, который блокирует нейрогенез. У последних после глубокой стимуляции головного мозга, как и ожидалось, пространственная память не улучшилась.
Проведенные эксперименты доказали, что, усиливая нейрогенез, возможно развивать пространственную память. «Мы хотим выяснить, где и как оптимально стимулировать головной мозг и понять, каким образом улучшаются когнитивные функции», — говорит Андрэс Лозано, ученый из исследовательского института г. Торонто. Группа ученых планирует продолжить начатое исследование на модели болезни Альцгеймера и провести ряд новых экспериментов уже будущей весной.
Источник
S.S.D. Stone, C.M. Teixeira, L.M. DeVito, K. Zaslavsky, S.A. Josselyn, A.M. Lozano, and P.W. Frankland. Stimulation of Entorhinal Cortex Promotes Adult Neurogenesis and Facilitates Spatial Memory. The Journal of Neuroscience. 31(38): 13469-13484.
