Это метод основан на отслеживании работы лимфососудов мозга по электроэнцефалограмме (ЭЭГ), сообщают сегодня РИА Новости. Технологию также можно использовать для выявления болезней Альцгеймера, Паркинсона, сахарного диабета и опухолей мозга. Исследование саратовских ученых было опубликовано в научном журнале Computational and Structural Biotechnology Journal.
Лимфатические сосуды головного мозга выводят жидкости из его тканей, включая содержащиеся в ней продукты жизнедеятельности и токсины. Если их не выводить оперативно, они могут нарушать нормальную работу нейронов: например, накопление бета-амилоида, образующегося в тканях головного мозга ежедневно, может провоцировать развитие болезни Альцгеймера. Эти сосуды называют пылесосами. Причем, эффективно они работают только в спящем мозге, в момент, когда человек не видит снов. Заведующая кафедрой физиологии человека и животных СГУ Оксана Семячкина-Глушковская называет их «воинами невидимого фронта», так как они прозрачные. Кроме того, она рассказала, что эти лимфососуды подключаются к работе только в критические моменты, при нарушении барьерных функций мозга.
Между тканями мозга и кровью также существует система из белковых структур и мембранных комплексов, которые строго фильтруют все жидкости, попадающие в мозг. Благодаря им бактерии, вирусы и 95% лекарств не проходят этот контроль, который ученые называют гематоэнцефалический барьер (ГЭБ, от hema – «кровь» и encephalon – «мозг»). ГЭБ открывается только для попадания в мозг питательных веществ или при воздействии ряда факторов. Одним их таких служит прослушивание громкой музыки. Ученые пытаются использовать эти факторы для повышения доступности мозга к препаратам и их доставки в головной мозг, чтобы эффективнее лечить патологии.
С нарушением ГЭБ ученые связывают возникновение таких заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона, артериальная гипертензия, депрессии, дефицит сна, опухоли и травмы мозга и сахарный диабет. Пока существует ограниченное число методов оценки нормальности работы ГЭБ. Один из них – МРТ с контрастом, вводимый внутривенно за пару минут до начала диагностики. Метод довольно дорогой, так как требует высококлассных специалистов и сложного редкого оборудования. Кроме того, само контрастное вещество обладает высокой токсичностью и подходит далеко не всем пациентам. В связи с этим в лаборатории сна в СГУ начали поиск новых экспресс-методов оценки состояния ГЭБ, чтобы их можно было применять без ограничений.
В результате научных поисков специалистов в СГУ выяснилось, что лимфососуды реагируют немедленно, если ГЭБ открывается. Это связано с тем, что в ткани мозга при открытии ГЭБ поступает вода из крови и это является маркером для максимально быстрого ее выведения сосудами-пылесосами. Таким образом, система защиты мозга пытается не допустить накопления лишней жидкости в головном мозге, так как внутренний объем черепа имеет физические ограничения. Из-за этого лишняя вода будет сдавливать структуры мозга, что негативно отразится на его работе и может стать критичным для его основных функций.
По словам Оксаны Семячкиной-Глушковской, оценить работу невидимых сосудов можно во время сна по ЭЭГ. При проведении специального нелинейного анализа ЭЭГ можно увидеть маркеры активации сосудов-пылесосов в момент засыпания. Если они будут работать неэффективно, можно диагностировать указанные выше заболевания. В СГУ выдвинули гипотезу, что маркеры сосудов-пылесосов должны быть универсальными, то есть применимы не только во время сна, но и при бодрствовании человека. Исследования ее подтвердили: ЭЭГ-маркеры работы лимфососудов можно применять для оценки состояния ГЭБ. На основе этого доказательства в СГУ разработали неинвазивную оценке состояния барьерной функции мозга на основе ЭЭГ-мониторинга.
Разработанный в Саратове метод можно применить без ограничений в любом месте. Он не требует высокой квалификации медперсонала и недорогой. Эту технологию можно использовать не только во время сна, а, например, с использованием анестезии. Чем она глубже, тем лучше влияет на работу ГЭБ. В дальнейшем в лаборатории «Умный сон» в СГУ хотят понять, открывается ли ГЭБ во время сна в норме, чтобы просто обменять кровь с использованными продуктами жизнедеятельности и токсинами на новую кровь с питательными веществами. В случае подтверждения новой гипотезы, она ляжет в основу развития новой научной концепции по доставке лекарств в мозг во время сна.
Комментарии: