Учёные исследуют, почему при болезни Альцгеймера люди перестают узнавать своих близких
Социальная память может угасать раньше, чем другие способности, при болезни Альцгеймера, однако биологическая причина этой тяжёлой утраты остается неясной. Новое исследование Университета Вирджинии выявляет структурные нарушения в глубине гиппокампа, которые могут объяснить, почему знакомые лица внезапно становятся неузнаваемыми. Полученные данные указывают на особую уязвимость системы социальной памяти мозга и намечают направление для дальнейших научных исследований.
Примечание: данная статья предназначена для общего ознакомления и образовательных целей. Она содержит краткое изложение научного исследования, представленное доступным языком для широкой аудитории, и не является официальным научным пресс-релизом.
Потеря способности узнавать знакомых людей часто описывается как одна из самых болезненных черт болезни Альцгеймера. Учёным давно известно, что разные виды памяти ухудшаются с разной скоростью, однако причины такой избирательной уязвимости оставались неясными. Новое рецензируемое исследование под названием “Degradation of perineuronal nets in hippocampal CA2 explains the loss of social cognition memory in Alzheimer’s disease” («Деградация перинейрональных сетей в гиппокампальном регионе CA2 объясняет утрату социальной когнитивной памяти при болезни Альцгеймера») предлагает объяснение, основанное на биологии определённой области гиппокампа. Авторы предполагают, что структурное разрушение вокруг отдельных нейронов может нарушать способность мозга сохранять и извлекать социальную память, тогда как другие её формы — например, память на объекты — в этой модели оставались в значительной степени сохранёнными.
Исследование было проведено Латой Чаунсали, Цзянтао Ли, Эриком Фляйшелем, Кортни Э. Прим, Изабелой Каспжак, Шан Цзян, Силки Хоу, Мигелем Эскаланте, Элис К. Коуп, Мишель Л. Ольсен, Бхану П. Тевари и Харальдом Зонтхаймером. Авторы работают на кафедре нейронаук Медицинской школы Университета Вирджинии (Шарлоттсвилл, США) и в Школе нейронаук Технологического института Вирджинии (Блэксберг, США). Их работа опубликована в журнале Alzheimer’s & Dementia: The Journal (Alzheimer’s Association).
Исследования болезни Альцгеймера традиционно были сосредоточены на амилоидных бляшках, патологии тау-белка и постепенной утрате эпизодической памяти. Однако социальная память – способность узнавать знакомых людей – нередко нарушается на ранних стадиях заболевания. Это избирательное снижение вызвало вопросы о том, следует ли оно той же траектории, что и другие когнитивные нарушения, или связано с изменениями в определённых нейронных цепях.
Новое исследование сосредоточено на области CA2 гиппокампа (отдельном подполе гиппокампа, известном своей ролью в социальной памяти и процессах социального распознавания) и на перинейрональных сетях (PNNs) – внеклеточных структурах, которые помогают стабилизировать активность нейронов. Авторы стремились выяснить, может ли деградация этих структур объяснить потерю социального распознавания в моделях болезни Альцгеймера.
Как проводилось исследование
Исследователи использовали мышей, генетически модифицированных таким образом, чтобы у них проявлялась патология, напоминающая болезнь Альцгеймера. Они изучили область CA2, оценивая изменения в экспрессии и организации перинейрональных сетей. С помощью стандартизированных методов окрашивания они измерили плотность и целостность этих структур и сравнили показатели между модельными животными и контрольной группой.
Чтобы понять, как структурные изменения связаны с функциональными нарушениями, авторы провели поведенческие эксперименты, оценивающие два вида памяти:
- Память социального распознавания – способность отличать знакомую мышь от новой.
- Память распознавания объектов – способность различать знакомый объект и новый.
Такой параллельный подход позволил исследователям определить, носят ли наблюдаемые нарушения избирательный характер.
Команда также ввела части мышей ингибиторы матриксных металлопротеиназ (MMP) – соединения, которые препятствуют разрушению внеклеточного матрикса. Цель заключалась в том, чтобы выяснить, сохранит ли защита PNN их способность к социальному распознаванию. Наконец, исследователи оценили маркеры, связанные с амилоидом, чтобы определить, совпадает ли деградация PNN с известной амилоидной патологией или происходит независимо от неё.
В чём новизна этого исследования
Это исследование выделяется тем, что объясняет утрату социальной памяти при болезни Альцгеймера через структурное изменение в мозге, а не через привычное накопление амилоида. Авторы сообщают, что область CA2 гиппокампа, известная своей ролью в социальном распознавании, оказывается особенно чувствительной к повреждению, когда её перинейрональные сети (PNN) начинают разрушаться. Полученные данные указывают, что именно потеря стабильности этих сетей, а не классические белковые агрегаты, может лежать в основе трудностей, которые испытывают пациенты при попытке узнать знакомых людей.
По словам авторов, предыдущие исследования уже показывали, что область CA2 важна для социальной памяти, однако связь между этой областью и изменениями, связанными с болезнью Альцгеймера, до сих пор не была чётко определена. Их работа выявляет прямую связь между деградацией PNN в CA2 и избирательной утратой социальной памяти, предлагая новое структурное объяснение одному из характерных симптомов заболевания.
Ключевые наблюдения исследования
Согласно авторам, эксперименты привели к нескольким чётким наблюдениям:
- У мышей с моделью болезни Альцгеймера перинейрональные сети в области CA2 гиппокампа были заметно ослаблены и демонстрировали выраженное разрушение.
- Когда эти сети деградировали, мышам становилось трудно узнавать знакомых особей, тогда как способность различать объекты оставалась в основном сохранной. Это указывает на очень специфический тип утраты памяти.
- Когда исследователи вводили мышам ингибиторы MMP, защитные сети сохранялись, и животные продолжали узнавать других мышей, которых встречали ранее.
- Анализ показал, что разрушение перинейрональных сетей происходило в области CA2, где почти не было амилоид-бета бляшек. Это указывает на то, что в данной модели структурные изменения не совпадали по расположению с накоплением амилоида и могут следовать пути, отличному от классической амилоидной патологии.
- Авторы делают вывод, что область CA2 и внеклеточные структуры, которые её поддерживают, могут быть особенно уязвимы в этой модели, что помогает объяснить, почему социальное узнавание нарушается раньше других форм памяти.
Выводы авторов
Авторы объясняют, что их результаты указывают на возможную причину специфической утраты социального узнавания в моделях болезни Альцгеймера: когда перинейрональные сети в области CA2 начинают разрушаться, цепи, поддерживающие социальную память, становятся менее стабильными. Они описывают CA2 как важный центр обработки социальной информации и предполагают, что его уязвимость может объяснять, почему способность узнавать знакомых людей нарушается так рано.
При этом авторы подчёркивают, что их выводы основаны на исследованиях на животных. Они отмечают, что необходимо провести дополнительные работы, чтобы выяснить, происходят ли аналогичные изменения перинейрональных сетей у людей с болезнью Альцгеймера. Исследователи выделяют сохранение этих сетей как перспективное научное направление, но не делают никаких заявлений о клиническом применении, лечении или профилактике.
Понимание более широкого контекста
Это исследование вносит вклад в более широкий научный поиск понимания того, как болезнь Альцгеймера влияет на разные формы памяти. Оно подчёркивает, что социальное узнавание опирается на специфические нейронные цепи и структурные опоры в области CA2. Показав, что эти структуры нарушаются независимо от амилоидной патологии, работа усложняет существующие модели механизмов болезни Альцгеймера. Она также предлагает новый взгляд на то, почему социальное познание начинает снижаться на ранних этапах заболевания.
Заключение
Исследование Чаунсали и коллег выявляет механизм, который специфически нарушает память социального распознавания в моделях болезни Альцгеймера, в то время как способности распознавания объектов в тех же моделях остаются в основном сохранными. В работе подчёркивается роль перинейрональных сетей в поддержке функции CA2 и показывается, что их деградация тесно связана с избирательными нарушениями социальной памяти в используемой модели мышей. Хотя пока неясно, насколько непосредственно эти выводы применимы к людям, результаты расширяют научное понимание когнитивного снижения, связанного с болезнью Альцгеймера, и указывают на структурные особенности гиппокампа как важные цели для будущих исследований.
Информация в этой статье предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является медицинской рекомендацией. По вопросам, связанным с лечением или здоровьем, проконсультируйтесь с профильным специалистом.
Ссылки:
Chaunsali L., Li J., Fleischel E., Prim C. E., Kasprzak I., Jiang S., Hou S., Escalante M., Cope E. C., Olsen M. L., Tewari B. P., Sontheimer H. Degradation of perineuronal nets in hippocampal CA2 explains the loss of social cognition memory in Alzheimer’s disease. Alzheimer’s & Dementia (2025). DOI: https://doi.org/10.1002/alz.70813
