Η απώλεια μνήμης αποτελεί το κατεξοχήν αναγνωρίσιμο κλινικό χαρακτηριστικό της νόσου Αλτσχάιμερ. Η δυσκολία στην ανάκληση ονομάτων, τα χαμένα ραντεβού ή η επαναλαμβανόμενη απώλεια καθημερινών αντικειμένων θεωρούνται συχνά πρώιμες ενδείξεις της νόσου. Ωστόσο, νέα μελέτη δείχνει ότι η εκφύλιση του εγκεφάλου μπορεί να ξεκινά πολύ νωρίτερα, επηρεάζοντας αρχικά άλλες γνωστικές λειτουργίες.
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Texas A&M Health στις ΗΠΑ διαπίστωσαν ότι μια πρώιμη αλλαγή στη λειτουργία του εγκεφάλου ενδέχεται να αφορά τη δυσκολία προσαρμογής σε μεταβαλλόμενες συνθήκες, δηλαδή τη γνωστική ευελιξία. Στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Communications», οι ερευνητές έδειξαν ότι ζωικά μοντέλα με χαρακτηριστικά της νόσου Αλτσχάιμερ εμφάνισαν προβλήματα γνωστικής ευελιξίας μήνες πριν εκδηλώσουν διαταραχές μνήμης. Η γνωστική ευελιξία αφορά την ικανότητα του εγκεφάλου να προσαρμόζει τη συμπεριφορά, να μαθαίνει νέους κανόνες και να ανταποκρίνεται σε αλλαγές του περιβάλλοντος.
«Διαπιστώσαμε ότι η συγκεκριμένη λειτουργία είχε ήδη επηρεαστεί πριν καταγραφούν ελλείμματα στη χωρική μνήμη», δήλωσε ο νευροεπιστήμονας Τζουν Γουάνγκ, καθηγητής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Texas A&M.
Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η απώλεια μνήμης δεν αποτελεί πάντα το πρώτο σημάδι της νόσου Αλτσχάιμερ. Αντιθέτως, μέχρι να γίνουν αντιληπτές τα προβλήματα μνήμης, οι εγκεφαλικές αλλοιώσεις μπορεί να βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη. Έτσι, οι πρώιμες αλλαγές στις εκτελεστικές λειτουργίες- δηλαδή στις νοητικές διεργασίες που σχετίζονται με τον σχεδιασμό, τη λήψη αποφάσεων και την προσαρμογή- ενδέχεται να αποτελούν πρώιμους δείκτες της νόσου.
Δοκιμάζοντας την ικανότητα προσαρμογής του εγκεφάλου
Για να διερευνήσουν αυτές τις πρώιμες αλλαγές, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα ευρέως μελετημένο ζωικό μοντέλο της νόσου Αλτσχάιμερ, γνωστό ως 5xFAD. Αυτά τα μοντέλα αναπτύσσουν πλάκες αμυλοειδούς-βήτα, ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά που βρίσκονται στον εγκέφαλο των ανθρώπων με νόσο Αλτσχάιμερ.
Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε στη μέτρηση της γνωστικής ευελιξίας μέσω μιας μεθόδου που ονομάζεται αντίστροφη μάθηση. Σε αυτή τη δοκιμή, τα ζωικά μοντέλα μαθαίνουν πρώτα ότι μια συγκεκριμένη ενέργεια οδηγεί σε ανταμοιβή. Μόλις τα ζωικά μοντέλα κατανοήσουν αυτή τη συσχέτιση, οι ερευνητές αλλάζουν τους κανόνες και ανταμείβουν μια διαφορετική ενέργεια.
Τα υγιή ζώα προσαρμόστηκαν γρήγορα στις νέες συνθήκες. Αντίθετα, τα μοντέλα 5xFAD δυσκολεύονταν να προσαρμοστούν, επιμένοντας να ακολουθούν τις αρχικές οδηγίες ακόμη και όταν δεν λάμβαναν πλέον καμία ανταμοιβή. Ενδιαφέρον είναι ότι, παρά τη δυσκολία προσαρμογής, η χωρική μνήμη τους παρέμεινε φυσιολογική.
Ένα υπερδραστήριο εγκεφαλικό κύκλωμα
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ασυνήθιστα υψηλή δραστηριότητα στον έσω προμετωπιαίο φλοιό, την περιοχή που εμπλέκεται στη λήψη αποφάσεων, στη συμπεριφορική ευελιξία και στις ενέργειες που στοχεύουν σε συγκεκριμένους στόχους. Η υπερδραστηριότητα αυτή επεκτεινόταν σε ένα δίκτυο που συνδέει τον προμετωπιαίο φλοιό με το ραβδωτό σώμα, δύο εγκεφαλικές περιοχές που συνεργάζονται για την προσαρμογή της συμπεριφοράς όταν μεταβάλλονται οι συνθήκες.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης μειωμένη δραστηριότητα σε μια εξειδικευμένη ομάδα εγκεφαλικών κυττάρων που ονομάζονται χολινεργικοί ενδονευρώνες. Τα κύτταρα αυτά διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη μάθηση και την προσαρμογή της συμπεριφοράς και η μειωμένη δραστηριότητά τους αντιστοιχούσε στα ελλείμματα γνωστικής ευελιξίας που παρατηρήθηκαν στα ζωικά μοντέλα.
Ένας φαύλος κύκλος
Είναι γνωστό ότι η παραγωγή β-αμυλοειδούς αυξάνεται όταν οι νευρώνες παρουσιάζουν υψηλή δραστηριότητα, ενώ το ίδιο το αμυλοειδές μπορεί να ενισχύσει περαιτέρω τη νευρωνική διέγερση. Αυτό δημιουργεί μια δυνητικά επικίνδυνη κατάσταση κατά την οποία η αυξημένη εγκεφαλική δραστηριότητα προάγει τη συσσώρευση αμυλοειδούς, η οποία στη συνέχεια οδηγεί σε ακόμη μεγαλύτερη δραστηριότητα.
Για να ελέγξουν εάν η διακοπή αυτού του κύκλου θα μπορούσε να βοηθήσει, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια στοχευμένη προσέγγιση για να ηρεμήσουν την υπερδραστήρια εγκεφαλική οδό. Η μέθοδος λειτούργησε σαν ένας προσωρινός «διακόπτης», επιτρέποντας στην ομάδα να μειώσει τη δραστηριότητα επιλεγμένων εγκεφαλικών κυττάρων στο μπροστινό μέρος του εγκεφάλου που στέλνουν σήματα στο ραβδωτό σώμα.
Η παρέμβαση βελτίωσε τη γνωστική ευελιξία, αποκατέστησε πιο φυσιολογικά πρότυπα εγκεφαλικής δραστηριότητας και μείωσε τη συσσώρευση αμυλοειδούς-βήτα. Τα οφέλη παρέμειναν μετά το τέλος της θεραπείας, υποδηλώνοντας μόνιμες αλλαγές στα συγκεκριμένα νευρωνικά κυκλώματα.
Επιπτώσεις για την έρευνα του Αλτσχάιμερ
Παρότι η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε ζωικά μοντέλα και απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την επιβεβαίωση των ευρημάτων στον άνθρωπο, τα ευρήματα υποδεικνύουν μια νέα κατεύθυνση για τη μελέτη και πιθανή θεραπευτική προσέγγιση της νόσου Αλτσχάιμερ.
Ο ερευνητής εκφράζει την αισιοδοξία ότι, εφόσον τα ευρήματα επιβεβαιωθούν στον άνθρωπο, τα τεστ γνωστικής ευελιξίας θα μπορούσαν να συμπληρώσουν τις υπάρχουσες διαγνωστικές μεθόδους, επιτρέποντας την ανίχνευση της νόσου σε πολύ πρώιμα στάδια, ακόμη και χρόνια πριν εμφανιστούν τα εμφανή συμπτώματα μνήμης.
Πηγή: Medicalxpress
