Введение
Тремор, мышечная ригидность, замедленность движений и трудности с тем, чтобы начать двигаться, — это основные проявления болезни Паркинсона (БП), которые однозначно относят заболевание к группе двигательных (экстрапирамидных) расстройств. При этом у пациентов нередко отмечаются и симптомы, не связанные напрямую с движением: например, хронические запоры, скачки артериального давления, проблемы со сном и апатия.
Возникает закономерный вопрос: почему заболевание, связанное прежде всего с поражением дофаминергических нейронов чёрной субстанции, вызывает такие разнообразные проявления — далеко не только двигательные нарушения?
Не менее важно понять и то, почему при болезни Паркинсона помогают разные методы лечения, воздействующие на мозг неодинаково. Так, приём леводопы (L‑DOPA) помогает восполнить недостаток дофамина, глубокая стимуляция мозга (DBS) влияет на работу подкорковых ядер, а высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук позволяет точечно воздействовать на участки мозга с патологической активностью. При всей разнице механизмов эти подходы дают клинический эффект — и причины такой универсальности требуют дальнейшего изучения.
Доктор медицинских наук Нико У.Ф. Дозенбах и его коллеги много лет искали ответ на эти вопросы. И теперь, как они считают, разгадка найдена: она связана с работой особой нейронной цепи в моторной коре головного мозга — так называемой сомато‑когнитивной сетью действий (SCAN).
Система SCAN впервые была описана в исследовании 2023 года. Её обнаружили благодаря высокоточной нейровизуализации: оказалось, что классическая карта моторной коры прерывается особыми зонами. Эти участки не отвечают за контроль конкретных частей тела, а связаны с областями мозга, которые регулируют возбуждение, артериальное давление, восприятие боли и целенаправленное поведение.
Исследование, опубликованное ранее в этом году, дополнило имеющиеся данные. Оно показало: любая эффективная терапия болезни Паркинсона — независимо от того, как именно она действует, — помогает за счёт устранения нарушений в работе именно этой нейронной сети.
Дозенбах рассматривает SCAN как «исполнительный механизм» мозга. По его мнению, эта система служит связующим звеном между когнитивными процессами и работой организма: она преобразует намерение человека в скоординированные действия.
Предложенная концепция может помочь разгадать одну из давних загадок болезни Паркинсона. Дело в том, что задолго до появления двигательных нарушений у человека уже развивается так называемый продромальный период болезни. В это время нередко беспокоят хронические запоры, нарушения сна и очень яркие сновидения — то есть симптомы, которые сложно отнести к двигательным расстройствам.
«Люди обращаются в больницу не из‑за запора, — отмечает Дозенбах. — Но как только у них появляются серьёзные проблемы с движением, они приходят за медицинской помощью. А ведь автономные симптомы присутствовали и раньше — просто потому, что они связаны с той же самой нейронной сетью».
Если эта гипотеза подтвердится, говорит Дозенбах, возможно, придётся пересмотреть существующую классификацию двигательных расстройств. Это позволит учитывать не только моторные проявления болезни, но и вегетативные, и поведенческие симптомы — и лучше понимать их связь с работой особых участков мозга.
«Болезнь Паркинсона традиционно считают расстройством, связанным с движением, но из‑за того, что двигательные симптомы наиболее заметны, именно на них сосредоточено основное внимание», — сообщил профессор неврологии Вашингтонского университета в Сент‑Луисе.
Сеть, скрытая на виду у всех
Почти сто лет представления о моторной коре головного мозга опирались на исследования нейрохирурга Уайлдера Пенфилда. В 1930–1950‑е годы он изучал кору у пациентов с эпилепсией: стимулировал отдельные участки мозга электрическими импульсами и смотрел, какие части тела при этом начинают подёргиваться.
Так Пенфилд создал известную модель — своеобразную искажённую карту тела, «разложенную» по поверхности мозга. На ней чётко видны зоны, отвечающие за движения разных частей тела — например, стопы, кисти или рта.
В 2023 году Дозенбах с коллегами поставили под сомнение эту классическую модель. С помощью высокоточной функциональной МРТ учёные обнаружили, что между привычными моторными зонами есть три особые «межфункциональные» области. Эти участки не управляют какой‑то конкретной частью тела — именно они и стали основой новой структурной модели, которую исследователи назвали SCAN (сомато‑когнитивная сеть действий).
Учёные выяснили, что симптомы болезни Паркинсона, скорее всего, связаны с работой сомато‑когнитивной сети действий (SCAN), а нарушения, которые возникают при этом заболевании, хорошо соотносятся с функциями именно этой нейронной сети.
Чтобы объяснить, почему SCAN играет такую важную роль и почему её повреждение вызывает столь необычное сочетание симптомов, Дозенбах опирается на результаты эволюционного исследования миног (2024 год). Миноги — это бесчелюстные рыбы, которые отделились от остальных позвоночных около 500 миллионов лет назад. У них есть симпатические нейроны — клетки, отвечающие за реакцию «бей или беги», — но при этом у миног нет конечностей.
По гипотезе учёного, нейронные цепи, которые регулируют общее возбуждение и активность организма, появились ещё до того, как эволюционно сформировались конечности. А значит, специализированная моторная кора, отвечающая за их движения, возникла позже. Получается, что система SCAN может быть эволюционно более древней.
«Эволюция создала систему, которая обеспечивает целенаправленное поведение», — отметил Дозенбах.
Одна цепь, множество точек входа
В 2023 году команда Дозенбаха обнаружила сомато‑когнитивную сеть действий (SCAN), но чтобы подтвердить её роль в развитии болезни Паркинсона, не хватало клинических данных. В Пекине (Китай) Хэшэн Лю, доктор философии, главный научный сотрудник по нейробиологии в лаборатории Чанпин, как раз располагал такими материалами: у него были собраны многолетние наборы изображений мозга пациентов. Однако учёному не хватало чёткой концепции — без неё было сложно правильно интерпретировать полученные данные. Концепция SCAN как раз помогла закрыть этот пробел.
Вместо того чтобы работать отдельно, Лю и Дозенбах решили объединить усилия и провели совместное исследование. В нём они свели воедино данные по разным методам лечения болезни Паркинсона: глубокой стимуляции мозга (DBS), транскраниальной магнитной стимуляции (TMS), сфокусированному ультразвуку под контролем МРТ и терапии леводопой (L‑ДОФА). Это позволило посмотреть на проблему с разных сторон и получить более полную картину работы сети SCAN.
Главный вывод исследования в том, что у пациентов с болезнью Паркинсона сомато‑когнитивная сеть действий (SCAN) слишком активно взаимодействует с глубокими отделами мозга. Учёные называют это «гиперсвязностью» — она мешает работе нейронных цепей, которые отвечают за плавные и согласованные движения. При этом важно: такая избыточная связность наблюдается только в области SCAN и не затрагивает участки мозга, контролирующие отдельные части тела.
Изучение распространённых методов лечения болезни Паркинсона показало похожую картину. Оказалось, что все три стандартные мишени для глубокой стимуляции мозга (DBS) сильнее связаны именно с зоной SCAN, а не с участками моторной коры, отвечающими за движения рук или ног. Кроме того, во время терапии прослеживалась чёткая закономерность: когда лечение давало эффект, уровень гиперсвязности снижался. ...
