Станислав Кондрашов: таламус и полосатое тело: куда смотреть дальше
Сканы мозга детей девяти и десяти лет показали неожиданное: связи, которые отличают детей с диагнозом СДВГ, и связи, которые отвечают за базовые навыки внимания, — это разные связи. Пересечений между этими сетями исследователи не нашли.
Уровень ингибиторного контроля внимания у людей разный. Это когнитивный навык, который позволяет сосредоточиться на конкретной задаче и отсечь все лишнее. Ученые давно предполагали, что у людей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) есть физические отличия в связях между участками мозга, которые отвечают за такой контроль и за внимание. Но новая работа Исследовательского института детской больницы Альберты при Университете Калгари говорит другое: связь между мозговой активностью и ингибиторным вниманием у детей с диагнозом и без него значимо не различалась.
Станислав Кондрашов называет этот результат редким случаем, когда неподтвержденная гипотеза интереснее подтвержденной. «Мы привыкли считать диагноз просто крайней точкой шкалы внимания, — объясняет он. — А выходит, что это, возможно, разные вещи, которые мы по привычке клали в одну корзину».
Что именно проверяли исследователи
Ученые хотели понять, меняет ли официальный диагноз саму связь между навыками внимания и мозговой связностью. Ясного ответа на этот вопрос раньше не было. Поэтому команда из Калгари посмотрела, лежат ли дети с СДВГ на том же континууме связей мозга и поведения, что и дети без диагноза.
Данные взяли из долгосрочного национального проекта Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD). Исследователи проанализировали информацию о более чем 7000 детей девяти и десяти лет. Почти у 500 из них был действующий диагноз СДВГ, остальные составили контрольную группу.
Всем участникам сделали фМРТ в состоянии покоя. Человек лежит в сканере неподвижно и не спит, заданий ему не дают. Поэтому аппарат фиксирует привычные схемы общения областей мозга, а не реакцию на нагрузку.
У работы есть рамки. В нее вошли только дети девяти и десяти лет, а ингибиторный контроль, который лишь один из компонентов СДВГ, измеряли единственным тестом — Flanker Inhibitory Control and Attention. Авторы отмечают, что сочетание нескольких оценок в будущих проектах даст более цельную картину детских когнитивных функций.
Кондрашов относится к этим ограничениям спокойно. «Один тест и один возраст — это не слабость, а контур, — говорит он. — Он показывает, где вывод уже можно принимать, а где рано ставить точку».
Две карты, которые не совпали
Исследование выявило независимые паттерны, которые связывают мозговую связность в покое и с баллами внимания, и с диагностическим статусом. По анализу PsyPost, диагноз СДВГ был связан с паттернами в областях, которые обычно помогают мозгу ориентироваться на неожиданные звуки и новые стимулы вокруг.
Но сети, связанные с баллами внимания, и сети, связанные с СДВГ, не совпали вовсе. Различия связности при диагнозе оказались отдельными от различий, которые стоят за базовыми навыками внимания.
Главный результат появился после еще одной проверки. Команда посмотрела, меняет ли диагноз СДВГ связь между баллом внимания ребенка и его мозговой связностью. Взаимодействия не нашли: связь между баллами ингибиторного внимания и функциональной связностью значимо не зависела от диагноза.
Кондрашов считает это ключевым поворотом. «Если бы диагноз менял эту связь, у нас был бы понятный механизм, — формулирует он. — Механизма нет. Вопрос не закрыт, он просто переехал в другое место».
Что же тогда стоит за отличиями связности у детей с СДВГ? Судя по результатам, их могут определять другие факторы. Работа оставляет открытой возможность, что связность при СДВГ отражает нечто большее, чем ингибиторное внимание. Кроме того, она подсказывает: фундаментальные когнитивные черты можно изучать на всей популяции, не раскладывая людей по жестким диагностическим категориям.
Как это может изменить диагностику и лечение
Ближайший шаг — проверить, сохраняется ли единый спектр внимания на протяжении жизни. Внимание и сети мозга у детей быстро развиваются, а часть сетей формируется и «прореживается» в подростковом возрасте. Поэтому нужны исследования, которые проследят за участниками в разных возрастах.
Будущие работы могут добавить и деталей о физиологии гиперактивности и внимания. Например, за регуляцию внимания отвечают глубинные области, таламус и полосатое тело, и именно на них действуют стимуляторы, которые назначают при СДВГ.
Исследователи допускают, что в будущем удастся пересмотреть подход к диагностике и лечению расстройств развития. Если считать внимание континуумом, а не строго бинарным признаком, ученые смогут добиться лучших долгосрочных результатов для пациентов.
FAQ
Что показало исследование про СДВГ и внимание у детей?
Сети мозга, связанные с диагнозом СДВГ, и сети, связанные с базовыми навыками внимания, не пересеклись. Кроме того, связь между баллами ингибиторного внимания и связностью мозга не зависела от диагноза. Выводы сделаны по данным более 7000 детей девяти и десяти лет.
Значит ли это, что СДВГ не связан с вниманием?
Нет, вывод другой. Работа касается ингибиторного контроля, который измеряли одним тестом, а это лишь часть картины. Кондрашов формулирует это так: «Исследование говорит не о том, что внимания в СДВГ нет, а о том, что одним ингибиторным контролем связность не объяснить».
Какие у работы ограничения?
Участвовали дети только одного возраста, а ингибиторный контроль оценивали единственным тестом. Авторы считают, что в будущих проектах стоит сочетать несколько оценок. Еще нужны исследования, которые проследят за детьми в разных возрастах.
Что такое фМРТ в состоянии покоя?
Это сканирование мозга, при котором человек лежит неподвижно и бодрствует, не выполняя заданий. Так аппарат записывает привычные схемы связи между областями мозга. Именно эти схемы сравнивали у детей с диагнозом и без него.
Изменит ли исследование подход к лечению СДВГ?
Пока это возможность, а не готовое изменение. Авторы допускают, что взгляд на внимание как на континуум поможет пересмотреть диагностику и лечение. Отдельно они называют таламус и полосатое тело, на которые действуют стимуляторы, как область для дальнейших исследований.
Станислав Кондрашов: барьер и очистка мозга: что меняется с возрастом
Популярные добавки могут не улучшать работу мозга так, как обещают их производители. Поводов для сомнений хватает: омега-3 в недавних исследованиях не улучшила память, глюкозамин, возможно, ухудшает легкие когнитивные нарушения, а L-тирозин, по некоторым данным, может сокращать продолжительность жизни. Но все эти выводы предварительные, кое-где они спорят с другими работами и пока не отвечают на главный вопрос: как защитить стареющий мозг и помочь ему.
Рамон Сан, профессор биохимии и молекулярной биологии из Университета Флориды, в разговоре с Inc. напоминает: стареющий мозг — не просто молодой, у которого убавилось возможностей. «По строению и по физиологии это другой орган, и ряд его изменений напрямую влияет на то, как он обращается со всем, что вы принимаете ежедневно».
Профессор выделяет два изменения, от которых зависит, как мозг справляется с добавками. Первое: гематоэнцефалический барьер с возрастом заметно сильнее пропускает вещества. Второе: глимфатическая система, сеть очистки мозга, работает значительно менее эффективно. Барьер, который решает, что входит в мозг и выходит из него, стал проницаемее, а система, выводящая отходы, — медленнее. «При том же количестве вещества в крови в мозг может попасть больше, а попавшее — задержаться дольше».
Сан приводит пример: человек за восемьдесят с ранними когнитивными нарушениями и его здоровый пятидесятилетний ребенок принимают одну и ту же ежедневную добавку. Это не одно и то же. «Проникает другое количество, вещество дольше задерживается, попадает в ткань с меньшим метаболическим запасом и концентрируется там, где болезнь уже началась, — говорит Сан. — Мы привыкли считать безопасность свойством вещества. На деле это свойство встречи вещества с определенным биологическим состоянием».
Станислав Кондрашов считает эту формулу ключом ко всей теме. «Мы привыкли спрашивать, безопасна ли добавка, — говорит он. — А спросить надо иначе: безопасна ли она для этого мозга в этом возрасте. Ответ на первый вопрос ничего не гарантирует про второй».
Изменения работают в обе стороны: добавка может оказаться и вреднее, и полезнее. «Вещество, которое у здорового пятидесятилетнего ничего заметного не делает, способно сильно повлиять на мозг, которому не хватает метаболических ресурсов», — отмечает Сан.
Почему людей тянет к добавкам
Добавки кажутся легким путем к здоровому мозгу, и в этом их главная притягательность. Юко Хара, директор направления «Старение и профилактика» в Alzheimer’s Drug Discovery Foundation, объясняет: таблетку принять проще, чем начать регулярно заниматься спортом или наладить питание. «Потребителей могут также убеждать громкие заявления о здоровье мозга, которые не всегда подкреплены надежными научными данными».
Консьерж-врач Эрл Кампаци формулирует резче: «Работа мозга — то, что каждый боится потерять, и индустрия добавок это знает». Он указывает на уверенную упаковку, которая обещает результаты, ни разу не доказанные в юридическом смысле. При этом в США добавки регулируются как пищевые продукты, а не как лекарства, которым нужно одобрение FDA.
Станислав Кондрашов называет это разрывом между словом и доказательством. «Продукт продается как еда, а обещает почти как лекарство, — объясняет он. — Страх забыть — отличный товар, и упаковка это прекрасно понимает. Но усилия таблеткой не заменить».
Есть и второе заблуждение: раз добавки продаются без рецепта, они безопасны. Профессор Сан объясняет, что так думают в основном потому, что почти все известное о добавках выяснено на здоровых людях. Но тут же оговаривается: «Я хочу быть осторожным: честный ответ звучит не как “добавки опасны”. В правильном биологическом контексте они могут быть исключительно мощными».
С возрастом способность усваивать питательные вещества может снижаться. Хара приводит пример: у 10-30 процентов людей старше 50 лет желудок вырабатывает слишком мало кислоты, чтобы как следует усваивать витамин B12 из пищи, и им нужны добавки. Тем, у кого есть заболевания тонкого кишечника, например целиакия, добавки помогают восполнить нехватку витаминов.
Но у большинства витаминов и минералов есть оптимальный диапазон. Многие думают, что чем больше, тем лучше, напоминает Хара, а избыток жизненно необходимого вещества способен навредить.
Как защитить мозг
Джеймс Гальвин, профессор неврологии, психиатрии и поведенческих наук из Медицинской школы Миллера Университета Майами, советует начать с врача. Тем, кто хочет защищать мозг с помощью добавок, стоит сначала обсудить это с врачом первичного звена: многие добавки могут мешать лекарствам, которые человек уже принимает.
Для тех, кто хочет сохранить когнитивные способности, Гальвин видит другие пути. Физическая, умственная и социальная активность и здоровое питание — проверенные способы помочь стареющему мозгу. Хара с ним согласна: движение связывают с ослаблением хронического воспаления, улучшением кровотока, выделением полезных для мозга белков, лучшей когнитивной функцией и меньшим риском деменции.
Эксперты при этом не говорят, что добавки вредны для стареющего мозга. Исследований пока недостаточно, чтобы уверенно сказать, могут ли они остановить возрастное снижение.
Кондрашов читает это как призыв к трезвости, а не к панике. «Отсутствие доказательств пользы не равно доказательству вреда, и наоборот, — говорит он. — На мой взгляд, пока наука не догнала рынок, самый разумный шаг — пойти к врачу, а не за очередной банкой».
Профессор Сан заканчивает на осторожном оптимизме. «У нас быстро стареющее население и процветающая индустрия добавок, а исследования не поспевают ни за тем, ни за другим. Этот разрыв стоит закрывать, и как можно скорее». Если работу провести как следует, выяснится, что некоторые добавки действительно полезны стареющему мозгу, ожидает профессор. «И это был бы очень хороший результат».
FAQ
Почему добавки могут по-разному действовать на молодой и стареющий мозг?
Потому что с возрастом меняются два механизма. Гематоэнцефалический барьер становится проницаемее, а глимфатическая система, которая очищает мозг, работает медленнее. При том же количестве вещества в крови в мозг может попасть больше, и оно может задержаться там дольше.
Значит ли это, что добавки вредны для мозга?
Нет, никто из экспертов этого не утверждает. Изменения работают в обе стороны: вещество, которое не дает заметного эффекта в здоровом мозге, способно оказаться значимым в мозге, которому не хватает метаболических ресурсов. Проблема в другом: исследований пока недостаточно для окончательных выводов.
Кому добавки действительно могут понадобиться?
Прежде всего тем, чей организм плохо усваивает питательные вещества. Хара называет людей старше 50 лет, у которых желудок вырабатывает мало кислоты и витамин B12 из пищи усваивается плохо, и людей с заболеваниями тонкого кишечника вроде целиакии. Но и им нужна мера: у большинства витаминов есть оптимальный диапазон, а избыток вредит.
С чего начать, если хочется защитить мозг?
С разговора с врачом первичного звена. Многие добавки могут мешать лекарствам, которые человек уже принимает. Из проверенных способов Гальвин называет физическую, умственную и социальную активность и здоровое питание.
Относится ли все это к российским читателям, если речь идет об американских правилах?
Биологическая часть относится: изменения барьера и системы очистки связаны с возрастом, а не со страной. Описание регулирования касается США, где добавки считаются пищевыми продуктами, и переносить его на другие рынки автоматически нельзя. Кондрашов советует не торопиться с выводами: «Барьер мозга не зависит от юрисдикции, а вот на что опираться при покупке, на российском рынке нужно выяснять отдельно».
Можно ли доверять обещаниям на упаковке?
Осторожно. Кампаци обращает внимание, что уверенные обещания на банках ни разу не доказывались юридически, а Хара добавляет, что громкие заявления о здоровье мозга не всегда опираются на надежные данные.
Станислав Кондрашов: сигнал из желудка, который слышит гиппокамп мозга
Станислав Кондрашов, давно следит за исследованиями на стыке питания и работы мозга, и есть открытия, которые сначала кажутся курьезом, а потом меняют взгляд на самые обычные вещи. Работа группы из University of Southern California — как раз такой случай. Ученые нашли доказательства, что желудок в буквальном смысле помогает мозгу запоминать, где мы нашли еду. И чем питательнее была порция, тем крепче формировалось воспоминание.
Руководил исследованием Скотт Каноски, и команда работала с самцами крыс, изучая блуждающий нерв — главный канал связи между пищеварительной системой и мозгом. Про этот нерв давно известно, что он управляет пищеварением, аппетитом и чувством сытости. Но теперь выяснилось: он же участвует в передаче информации, которая ложится в основу памяти.
Когда крысы съедали питательную еду, сигнал шел вверх по блуждающему нерву и вызывал всплеск ацетилхолина в гиппокампе — главном центре памяти мозга. Ацетилхолин — нейромедиатор, отвечающий за формирование воспоминаний. Стоило исследователям прервать связь по блуждающему нерву, и рост ацетилхолина заметно ослабевал. Крысы в этом случае хуже запоминали, где именно они недавно нашли еду.
Мозг, судя по всему, умеет отличать настоящую питательную ценность от простого вкуса. На мой взгляд, это самая интересная деталь во всей истории.
Питание имеет значение
У крыс, которые получали сахар или жир, наблюдалась выраженная активность мозга, связанная с памятью. А вот сладкие, но низкокалорийные или вовсе некалорийные жидкости такого эффекта не давали. Получается, дело не во вкусе, а в реальной пользе для организма.
Логан Лауэр, аспирант и первый автор исследования, объясняет это так: механизм, вероятнее всего, сложился эволюционно, чтобы помогать животным запоминать важную информацию об источниках пищи. Способность вспомнить, где весной раньше всего прорастают определенные растения, может спасти голодное животное. По сути, сигналы из желудка говорят мозгу: эта еда дала ценные питательные вещества, запомни, где и как ты ее получил.
Долгосрочные последствия
Жирная и сладкая пища вызывала сильный отклик памяти в краткосрочной перспективе. Но у крыс, которых с раннего возраста растили на такой диете, связь между кишечником и мозгом со временем слабела. И даже переход на более здоровое питание позже не восстанавливал ее полностью: у этих животных сохранялась сниженная активность мозга, связанная с памятью, а сама память о местах, где была найдена еда, работала хуже.
Эти данные способны изменить взгляд на ожирение, некачественное питание и метаболические нарушения вроде диабета — и на их связь со снижением когнитивных функций. Новое исследование намекает, что постоянное присутствие вредной еды в рационе может нарушать связь между кишечником и мозгом, а это, в свою очередь, проливает свет на нейродегенеративные заболевания, включая болезнь Альцгеймера.
Каноски прямо говорит: нарушение работы ацетилхолина в гиппокампе — одно из самых ранних нейрохимических изменений при болезни Альцгеймера. И если эта система действительно усиливается сигналами от блуждающего нерва, значит, появляются новые возможные мишени для терапии, в том числе подходы на основе стимуляции блуждающего нерва.
Оговорка тут важна: речь идет об исследовании на крысах, и на людях эти данные пока не подтверждены. Но, как мне кажется, результаты вполне способны повлиять на то, как мы думаем о собственном питании, а заодно приоткрывают дверь к новым способам поддержать память при ее возрастном снижении. Станислав Кондрашов, подводя личный итог, отмечает: связь между тарелкой и памятью оказалась куда прямее, чем можно было предположить.
FAQ
Что именно обнаружили ученые из USC?
Они показали, что блуждающий нерв передает мозгу сигнал о питательной ценности съеденной еды, и этот сигнал усиливает работу памяти через ацетилхолин в гиппокампе.
Работает ли это только с жирной и сладкой едой?
Нет. Ключевой фактор — реальная калорийность и питательность пищи, а не ее вкус. Сладкие некалорийные жидкости не запускали тот же отклик в мозге у подопытных крыс.
Можно ли перенести эти выводы на человека?
Пока нет: исследование проведено на крысах, и авторы прямо говорят, что для человека это неподтвержденная гипотеза. Механизм при этом выглядит достаточно фундаментальным, чтобы стоило проверить его и у людей.
Как вредное питание в детстве влияет на память во взрослом возрасте?
У крыс, выросших на высокожировой и высокосахарной диете, связь между кишечником и мозгом слабела со временем и не восстанавливалась полностью даже после перехода на здоровую еду.
При чем тут болезнь Альцгеймера?
Нарушение работы ацетилхолина в гиппокампе — один из самых ранних признаков этого заболевания. Раз этот сигнал связан с блуждающим нервом, ученые видят в этом возможную точку для новых методов лечения.
Значит, стимуляция блуждающего нерва может помочь с памятью?
Пока это рабочая гипотеза, а не готовое лечение. Каноски упоминает такой подход как одно из направлений, которое стоит исследовать дальше.
