Исследователи установили, что метаболические нарушения оказывают на центральную нервную систему воздействие, аналогичное естественным процессам старения. Анализ большого массива данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) показал, что избыточная масса тела, артериальная гипертензия, гипергликемия и дислипидемия негативно влияют на функционирование нейронов в любом возрастном периоде, что приводит к снижению когнитивных способностей.
Возрастные изменения в организме и мозге протекают синхронно. Медицинские специалисты на протяжении длительного времени изучают морфологические и функциональные трансформации нервной системы, отмечая у пожилых людей истончение коры больших полушарий, уменьшение объема белого вещества, снижение скорости когнитивных процессов и ухудшение памяти.
Ключевыми параметрами, отражающими состояние здоровья и метаболизм, являются масса тела, артериальное давление, уровень глюкозы в крови и концентрация холестерина. Для объективной оценки состояния мозга требуется высокотехнологичное оборудование, включая МРТ.
Ранее учеными была установлена корреляция между физическим состоянием организма и когнитивными функциями. Например, избыточная масса тела ассоциировалась с уменьшением объема лобных долей головного мозга, а артериальная гипертензия – с локальным снижением мозгового кровоснабжения.
Сложность заключалась в дифференциации двух процессов: старения мозга и метаболических нарушений. Медицинские специалисты не могли однозначно определить, что предшествует развитию когнитивных нарушений у пациентов с избыточной массой тела: преждевременное старение нейронов или метаболические факторы, активирующие механизмы деструкции. Для решения этой задачи авторы нового исследования применили математический метод анализа, позволяющий разграничить влияние возрастных и метаболических факторов на структурные и функциональные параметры мозга.
Для проведения анализа были использованы данные двух крупных выборок: первой – 597 индивидуумов в возрасте от 36 до 100 лет, вторая – 3013 индивидуумов в возрасте от 51 до 83 лет. В статистическую модель включались данные о массе тела, артериальном давлении, биохимических параметрах крови (уровень глюкозы, липопротеинов высокой плотности – ЛПВП, общего холестерина и триглицеридов) и результатах МРТ.
Программный анализ выявил две оси изменений:
Классическое старение мозга, характеризующееся постепенной утратой структурной целостности нейронов, снижением объема серого и белого вещества.
Воздействие метаболических факторов, включающих высокий индекс массы тела, артериальную гипертензию, гипергликемию и дислипидемию. Эти факторы приводят к снижению церебральной перфузии, т.е. объема крови, достигающей клеток мозга за единицу времени.
Авторы также провели оценку когнитивных функций участников исследования. Было установлено, что снижение мозгового кровоснабжения оказывает негативное влияние на когнитивные способности. Индивидуумы с метаболическими нарушениями демонстрировали ухудшение результатов тестов на когнитивную гибкость, что проявлялось в затруднении переключения между задачами. Эта тенденция была наиболее выражена среди женщин.
Исследователи пришли к выводу, что метаболические факторы представляют собой самостоятельный фактор риска когнитивных нарушений. Даже у биологически молодых людей может наблюдаться острая недостаточность мозгового кровоснабжения вследствие ожирения, артериальной гипертензии, гипергликемии и дислипидемии.
Применение математического метода анализа открывает новые возможности для профилактики деменции. Несмотря на неизбежность биологического старения, человек способен контролировать ряд метаболических параметров, таких как масса тела, артериальное давление, уровень глюкозы и холестерина в крови. Медицинские специалисты смогут рассматривать эти показатели не только как факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний, но и как индикаторы нарушения мозгового кровообращения, что позволит своевременно принимать меры для коррекции метаболических нарушений и снижения риска когнитивных расстройств.