Когда ПЭТ впервые появилась в медицинском мире, мы были в восторге от красочных изображений – как будто впервые увидели цветной телевизор. На снимках ПЭТ активные области мозга подсвечены ярко-красным, оранжевым и желтым цветом. Самый распространенный химический маркер, который используется во время ПЭТ-сканирования, – одна из форм сахара (глюкозы) – основной источник энергии мозга. Многочисленные исследования показали: молодые мозги потребляют больше сахара. Теплые тона указывают, что клетки мозга активизируются стремительно, особенно в тех областях, которые контролируют память, мышление и другие когнитивные навыки.
Согласно исследованиям ПЭТ с возрастом эти же области мозга постепенно теряют свою способность эффективно сжигать сахар, что указывает на снижение функций головного мозга. Сканирование показывает это едва заметное ухудшение когнитивных способностей у здоровых людей после 40, а это примерно тот возраст, когда нейропсихологи начинают фиксировать старение мозга в письменных тестах.
Людям, чьи ПЭТ-снимки (сканы) отмечают низкую активность в левом полушарии мозга, где находятся речевые центры, труднее выполнять устные тесты памяти. А тем, у кого наблюдается низкая активность правого полушария, контролирующего визуальные и пространственные способности, с усилием дается чтение карт и воспроизведение в памяти трехмерных изображений. Если вы левша, функции правой и левой стороны мозга у вас могут быть распределены несколько иначе, однако подчиняются они тем же закономерностям.
После выполнения сотен исследований ПЭТ с использованием маркера в виде обычного сахара, наша команда решила продвинуть эту технологию на шаг вперед. Мы начали искать более точные способы заглянуть внутрь мозга и синтезировали новый биохимический маркер (FDDNP), что позволило ПЭТ-сканерам измерять наиболее явные признаки старения мозга – патологические белковые отложения, известные как амилоидные бляшки и тау-клубки. Эти бляшки и клубки – «вещественные доказательства» болезни Альцгеймера. Они накапливаются на протяжении десятилетий, прежде чем появляются симптомы болезни.
Сканирование пациентов с когнитивными нарушениями, характерными для болезни Альцгеймера, показывает значительное усиление сигналов FDDNP-ПЭТ в областях мозга, которые контролируют память, мышление и другие когнитивные способности. Наши специальные ПЭТ-сканы выявляли едва заметные сигналы аномального накопления белка у людей с небольшими жалобами на память.
При болезни Альцгеймера одни области мозга могут быть повреждены сильно, а другие не задеты вовсе. Патолого-анатомические исследования, проведенные после смерти таких пациентов, показывают бляшки и клубки в тех же областях мозга, которые идентифицируются с помощью FDDNP-ПЭТ у живых больных.
Три этапа старения мозга
Наши томографические исследования выявили три основные этапа старения мозга: нормальное старение, умеренные когнитивные нарушения и слабоумие.