Оптическая нейровизуализация и познание (ONAC)

Существует несколько различных типов деменции, включая болезнь Альцгеймера (AD) и деменцию с тельцами Леви (DLB). Из-за перекрывающейся симптоматики разных типов деменции и отсутствия объективных биомаркеров, доступных в настоящее время для деменции, высока частота ошибочных диагнозов. Кроме того, переход от того, что обычно считается промежуточной стадией, называемой легкими когнитивными нарушениями (MCI), к деменции, четко не определен. Нейроваскулярная и метаболическая дисфункция тесно связана с нейродегенерацией и деменцией, однако механистическое понимание этой связи еще не полностью разработано.

Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS) — это неинвазивный, неионизирующий и портативный метод нейровизуализации, который использует свет для количественной оценки изменений концентрации оксигенированного и деоксигенированного гемоглобина в головном мозге. Таким образом, это очень привлекательная альтернатива функциональной магнитно-резонансной томографии, поскольку она позволяет получить доступ к большему количеству людей, может использоваться у постели больного или в собственных домах и значительно менее навязчива.

Чтобы определить, как гемодинамика и метаболизм мозга изменяются при деменции, в этом исследовании будет использоваться NIRS у 25 пациентов с AD, 25 пациентов с DLB, 50 пациентов с MCI и 100 здоровых людей того же возраста. Это исследование будет проводиться Технологической школой и Школой клинической медицины Кембриджского университета.

Во-первых, исследователи проведут несколько когнитивных тестов в этих группах пациентов, измеряя активность мозга с помощью современного двухволнового устройства NIRS высокой плотности, чтобы составить карту того, как гемодинамика мозга изменяется при деменции. Во-вторых, исследователи проведут дополнительные когнитивные тесты с использованием широкополосного NIRS, чтобы измерить, как нейрометаболизм изменяется в группах пациентов. Исследователи также свяжут оптические данные с несколькими аспектами познания, которые будут измеряться этими когнитивными тестами, включая память, внимание и двигательную функцию. Также будет проведено несколько опросников для оценки некогнитивных симптомов, таких как депрессия и нарушения сна. Если участники групп пациентов не проходили магнитно-резонансную томографию (МРТ) или делали ее более двух лет назад, они также проведут МРТ-сканирование, чтобы определить локализацию активности мозга, измеряемую с помощью NIRS, с учетом индивидуальных различий в Структура мозга и характер атрофии.

Исследователи должны сравнить все группы пациентов (AD, DLB, MCI) со здоровым контролем, чтобы определить, как гемодинамика и метаболизм мозга изменяются при деменции, а также как это связано как с поведенческими показателями (собранными во время когнитивного тестирования), так и с клиническими показателями ( используя либо данные, собранные из анкет, либо собственный анамнез пациента). Комбинируя два метода NIRS, исследователи также должны определить характер взаимосвязи между оксигенацией крови в окружающих васкулярных сосудах и внутринейронной метаболической активностью, а также то, как эта взаимосвязь может изменяться при деменции и при различных типах деменции. Кроме того, исследователи должны применять вычислительные методы, такие как машинное обучение, для определения гемодинамических и/или метаболических характеристик для использования в качестве биомаркеров в клинике.