Алкоголизм и нейровизуализация мозга - блог доктора Минутко

              Современные техники нейровизуализации позволили изучить анатомические, функциональные и биохимические изменения в мозге, вызванные хроническим потреблением алкоголя. Из-за  точности и универсальности эти методы бесценны для изучения степени выраженности и динамики повреждения головного мозга, вызванного постоянным злоупотреблением спиртными напитками. С помощью методов нейровизуализации, таких как компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), позволяющие детально рассмотреть структуры мозга внутри черепа, исследователи могут изучать анатомию мозга больных алкоголизмом.

               Сканирование (КТ) основано на эффекте рентгеновских лучей, проходящих через различные типы тканей в теле, включая мозг ,  под разными углами. Фотографии «внутренней структуры» мозга основаны на компьютеризированной реконструкции  и относительной "жесткости" рентгеновских лучей. КТ-сканирование алкоголиков выявило диффузную атрофию тканей головного мозга, при этом лобные доли демонстрируют самую раннюю и самую обширную атрофию нейронов. Методы МРТ оказали большое влияние на достижения нейровизуализации головного мозга, поскольку они позволяют проводить неинвазивное измерение как анатомических структур (с использованием структурной МРТ), так и изучать особенностей их функционирования (с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии -fMRI) с большой точностью. Методы МРТ подтвердили и расширили результаты исследований КТ и показали , что хроническое употребление алкоголя приводит к атрофии тканей мозга. Эта атрофия  наиболее выражена во фронтальных областях и особенно у стареющих больных  алкоголизмом. МРТ показала, что  и другие области мозга, включая части лимбической системы и мозжечка, также подвержены атрофии при алкоголизме.

         Гемодинамические методы нейровизуализации создают изображения мозга , отслеживая изменения в кровотоке, объеме крови, оксигенации крови и энергетическом метаболизме, которые происходят в мозге в ответ на активность нейронов. ПЭТ и ОФЭКТ используются для сопоставления увеличения потребления энергии конкретными областями мозга, которые участвуют в процессе решения пациентом той или иной задачи. Одним из показателей этого сопоставления является глюкоза, основной источник энергии для мозга. Когда доза радиоактивно меченой глюкозы (форма глюкозы, которая обычно абсорбируется, но не может быть полностью метаболизирована, оставаясь как бы «захваченной» в клетке) вводится в кровоток пациента,  решающих задачу на запоминание , те области мозга, которые накапливают больше глюкозы окажутся наиболее задействованными в процессах памяти.  Исследования ПЭТ и ОФЭКТ подтвердили более ранние данные о том, что префронтальные области особенно восприимчивы к снижению метаболизма имеенно у больных алкоголизмом. Несмотря на то, что использование низких доз радиоактивных веществ, которые быстро распадаются, минимизирует риски радиационного облучения, появились новые и более безопасные методы, такие,  как  МРТ. МРТ неинвазивна, не несет радиоактивных рисков и обеспечивае,т как анатомическую, так и функциональную информацию о мозге с высокой точностью. Метод фМРТ чувствителен к метаболическим изменениям в частях мозга, которые активируются в ходе решения конкретной задачи.  Региональное повышение скорости метаболизма приводит к увеличению доставки крови и увеличению оксигенации региона, участвующего в решении задачи. Эффект, влияющий на уровень оксигенации крови (BOLD), является основой сигнала фМРТ (fMRI). Подобно ПЭТ и СПЕКТ, фМРТ позволяет наблюдать мозг «в действии», поскольку человек решает когнитивные задачи или испытывает те или иные эмоции. 

             Помимо получения структурной и функциональной информации о мозге, методика МРТ была использована для других специализированных исследований, касающихся  влияния алкоголя на мозг. Например, структурная МРТ может четко отделить серое вещество от белого вещества, но не может обнаружить повреждение отдельных нервных волокон, образующих белое вещество. Прослеживая диффузию молекул воды вдоль нейронных волокон, метод МРТ, известный как изображение тензора диффузии (DTI), способен предоставить информацию об ориентациях и целостности нервных трактов, подтверждая более ранние результаты исследований , которые предполагали, что тяжелое употребление алкоголя нарушает микроструктуру отростков нейрона . Более того, эти результаты коррелируют с поведенческими тестами на нарушения внимания и памяти. Другой тип МРТ, магнитно-резонансная спектроскопия (MRSI), дает информацию о нейрохимии  мозга. MRSI может оценивать состояние и дегенерацию нейронов и может обнаруживать присутствие в тканях и распределение алкоголя, а также определенных метаболитов и нейротрансмиттеров.

            Единственными методами, способными к онлайн-обнаружению электрических токов активности нейронов, являются электромагнитные методы, такие как электроэнцефалография (ЭЭГ), связанные с событиями ( вызванные ) потенциалы мозга  (ERP),  и магнитоэнцефалография (MEG). ( Метод ERP считается производным от электроэнцефалографии.) ЭЭГ отражает электрическую активность, измеренную небольшими электродами, прикрепленными к скальпу. Вызванные , получают путем усреднения изменений напряжения ЭЭГ, которые блокируются во времени для представления стимула, такого как тон, изображение или слово. Магнитоэнцефалография использует датчики в аппарате , который предназначен  для измерения магнитных полей, генерируемых электрической активностью мозга. Эти методы безвредны и дают представление о динамических изменениях электрической активности головного мозга. Они показывают  критические изменения мозга, но их пространственное разрешение неоднозначно и ограничено. ERP и MEG подтвердили, что алкоголь оказывает вредное воздействие на несколько уровней нервной системы. Эти эффекты включают ухудшение функций головного мозга нижнего уровня, приводящее к поведенческим симптомам, таким как головокружение, непроизвольное движение глаз (т. Е. Нистагм) и небезопасная походка, а также нарушение функционирования более высокого порядка, таких как решение проблем, память и эмоции , Вызванные потенциалы и магнитоэнцефалография чувствительны ко многим явлениям, связанным с алкоголем, и могут обнаруживать изменения в мозге, связанные с алкоголизмом, абстинентным синдромом и ремиссией алкогольной зависимости.  То есть, эти методы показывают разные формы активности между здоровыми и зависимыми от алкоголя людьми, также теми лицами, у которых положительная семейная история алкоголизма.  Когда электрическая активность мозга измеряется в ответ на целевые стимулы (которые требуют, чтобы субъект реагировал каким-то образом) и нецелевые стимулы (чтобы их игнорировать), мозг алкоголиков менее"отзывчив", чем мозг лиц, не страдающих алкоголизмом. Некоторые из аномалий вызванных потенциалов , наблюдаемых у алкоголиков, не изменяются с воздержанием, и подобные аномалии отмечаются у пациентов, которые не пьют, но выходят из семей с историей алкоголизма. Возможно, что такие аномалии могут быть генетическими маркерами предрасположенности к алкоголизму.

Категория сообщения в блог: 

Добавить отзыв

CAPTCHA на основе изображений
Введите код с картинки