В новом исследовании, опубликованном в Ланцет «Цифровое здоровье»Ученые из Института нейровизуализации и информатики Марка и Мэри Стивенс Университета Южной Калифорнии (Stevens INI) обнаружили, что мозг людей, испытывающих серьезные физические нарушения после инсульта, может реорганизоваться неожиданным образом, демонстрируя признаки «более молодой» структуры мозга в неповрежденных областях по мере адаптации к травме.
Международные исследовательские усилия являются частью Рабочей группы по улучшению нейровизуализации с помощью метаанализа (ENIGMA) по восстановлению после инсульта, которая проанализировала снимки мозга более чем 500 человек, перенесших инсульт, в 34 исследовательских центрах в восьми странах. Используя модели глубокого обучения, обученные на десятках тысяч МРТ-сканирований, исследователи оценили «возраст мозга» различных регионов в каждом полушарии, чтобы увидеть, как повреждение от инсульта влияет на структуру мозга и восстановление.
«Мы обнаружили, что более крупные инсульты ускоряют старение поврежденного полушария, но парадоксальным образом заставляют противоположную сторону мозга выглядеть моложе», — сказал Хосунг Ким, доктор философии, доцент кафедры исследовательской неврологии в Медицинской школе Кека Университета Южной Калифорнии и состарший автор исследования. «Эта закономерность предполагает, что мозг, возможно, реорганизуется, по существу омолаживая неповрежденные сети, чтобы компенсировать утраченные функции».
Исследовательская группа использовала передовую форму искусственного интеллекта, известную как сверточная сеть графов, чтобы предсказать биологический возраст 18 областей мозга на основе данных МРТ. Разница между прогнозируемым возрастом мозга человека и его фактическим хронологическим возрастом, известная как прогнозируемая мозгом разница в возрасте (brain-PAD), служила чувствительным маркером здоровья нейронов.
Когда команда связала эти измерения с показателями двигательной активности, они обнаружили поразительную закономерность: у людей, переживших инсульт с серьезными двигательными нарушениями, даже после более чем 6 месяцев реабилитации, возраст мозга в областях, противоположных поражению, особенно в лобно-теменной сети, ключевой системе, участвующей в моторном планировании, внимании и координации.
«Эти результаты показывают, что, когда инсульт приводит к большей потере движений, неповрежденные области на противоположной стороне мозга могут адаптироваться, чтобы помочь компенсировать это», — объяснила Ким. «Мы наблюдали это в противопораженной лобно-теменной сети, которая показала более «молодой» паттерн и, как известно, поддерживает моторное планирование, внимание и координацию. Вместо того, чтобы указывать на полное восстановление движения, этот паттерн может отражать попытку мозга приспособиться, когда поврежденная двигательная система больше не может нормально функционировать. Это дает нам новый способ увидеть нейропластичность, которую традиционные методы визуализации не могут уловить».
Исследование было проведено через ENIGMA, глобальный альянс, который объединяет данные из более чем 50 стран, чтобы лучше понять работу мозга при различных заболеваниях. Исследователи гармонизировали данные МРТ и клинические измерения в десятках когорт, чтобы создать крупнейший в мире набор данных нейровизуализации инсульта в своем роде.
«Объединив данные сотен людей, переживших инсульт по всему миру, и применив передовой искусственный интеллект, мы можем обнаружить тонкие закономерности реорганизации мозга, которые были бы невидимы в небольших исследованиях. Эти результаты регионально дифференцированного старения мозга при хроническом инсульте могут в конечном итоге стать основой для персонализированных стратегий реабилитации», — сказал Артур В. Тога, доктор философии, директор Стивенс INI и профессор Университета Южной Калифорнии.
Команда планирует расширить свою работу, включив в нее продольные исследования, отслеживающие пациентов от острой до хронической стадии восстановления после инсульта. Наблюдая за тем, как с течением времени развиваются закономерности старения и реорганизации мозга, врачи смогут адаптировать вмешательства на основе уникального процесса нейронной адаптации каждого пациента, что в конечном итоге улучшит результаты выздоровления и качество жизни в ближайшем будущем.
Узнайте больше о связи между нейропластичностью в противоположном направлении и двигательными нарушениями, посмотрев это видео, снятое Стивенсом INI.
Источник:
Медицинская школа Кека Университета Южной Калифорнии
Ссылка на журнал:
ДОИ: 10.1016/j.landig.2025.100942
2026-03-26 02:35:00
1774492832
#Инсульт #может #вызвать #более #молодые #структуры #мозга #непораженных #регионах
По теме
