Разрушаването на бялото мозъчно вещество ускорява семантичната деменция

Екип от учени от Русия, Дания, Германия и Обединеното кралство под ръководството на проф. Юрий Щиров от Института по когнитивни невронауки на Националния изследователски университет „Висша школа по икономика“, създават изчислителен модел, който имитира семантична демеция – едно от тежките невродегенеративни заболявания, при което човек постепенно губи способността си да разбира значението на думите. Моделът на създадената от учените невронна мрежа представя процесите в онези области на мозъка, които имат най-голямо значение за езиковата функция и показва, че мозъкът на страдащите от семантична деменция забравят най-напред смисъла на думите, които обозначават предмети и едва след това на показващите действия.

Аргументите за смисъла от подобни проучвания

Хората разбират смисъла на изреченото благодарение на това, че мозъкът е в състояние да кодира, съхранява и използва семантична информация. Това означава: знания за предмети, явления, действия и съдържанието на разнообразни понятия, които човек научава през целия си живот. И точно разбирането на думите и тяхното значение позволява на индивида да контактува със света около него, да общува с хората, да изразява мислите си, да бъде част от обществото и да се впише в него.

Всяко нарушение на тези способности води до изключително тежки последици. В този смисъл фокусът на учените върху темата за причините, които провокират подобни нарушения и познанието за точното функциониране на семантичната система в човешкия мозък са особено важни.

Семантичната деменция е едно от тежките неврологични заболявания. Хората с тази диагноза постепенно губят способността си да разбират онова, което им се казва, забравят думите и тяхното значение.

Голямата задача пред учените е да разберат естеството на болестта и невронните й механизми, защото така може да се помогне на жените и мъжете със семантична деменция, но и да се предотврати тежкото й протичане.

Проучването

Екипът под ръководството на проф. Юрий Щиров търси отговори. На първо място на въпроса как от гледна точка на невроните функционира семантичната система на човешкия мозък и какво се случва с нея при тежки нарушения.

Тъй като учените не разполагат с живи биологични модели, защото речта е уникална човешка способност, те решават да приложат един от най-обективните подходи за изследване на мозъчните процеси в контролирани експериментални условия – неврокомпютърното моделиране.

Както пояснява ръководителят на екипа проф. Юрий Щиров: „Развитието на дадено заболяване невинаги е възможно да бъде изследвано при реални пациенти. На първо място са етичните ограничения, а на второ това, че е трудно да бъде извършен чист експеримент, тъй като не сме в състояние да контролираме болестта. Тя протича различно при всеки болен, така както всеки здрав има индивидуални характеристики“

Като изхожда от биологичното разбиране за това кои части на мозъка участват в езиковите процеси и как са свързани помежду си, екипът създава компютърен модел на мозъка, който симулира с максимална точност езиковата функция.

Неврофизиолозите обучават модела да разпознава и разбира различни думи. Следващият етап на проучването е от особено значение, тъй като учените симулират върху модела различни по вид увреждания на мозъчната тъкан. Целта е да видят какво точно се случва с мозъка по времето, когато семантичната деменция се развива.

„Моделирахме семантичната деменция за първи път като използвахме реалистичен компютърен модел на функцията на речта. Създадохме модел на човешките невронни мрежи и дейността им и той е максимално близко до начина, по който мозъкът работи, когато човек говори“, казва проф. Щиров и уточнява, че всеки модел е опростяване, но той е необходим подобно на карта, която показва опростено и схематично определена местност.

Работата е особено прецизна. За да научат какво точно става през различните етапи от заболяването, моделите „нараняват“ с различна степен на тежест. Най-напред уврежданията са леки и симулират ранните стадии на деменцията. Следват средни и на финала много тежки. Така постепенно се разрушава все повече „тъкан“ от програмно моделираните мозъчни области.
Опитите се провеждат в два варианта – единият имитира увреждания в сивото мозъчно вещество, а другият в бялото.

Резултатите
Един от важните резултати от изследването е изводът, че нарушенията в бялото мозъчно вещество са много по-вредни за речта отколкото разрушителните процеси в сивото вещество.

Според екипа това вероятно се дължи на факта, че бялото мозъчно вещество съдържа много голям брой връзки между различните групи от нервни клетки, които участват в говорните функции. Очевидно увреждането благоприятства развитието на деменция.

Резултатите от проучването, публикувани в Scientific Reports, потвърждават данни от клинични изследвания, показващи, че при семантичната деменция разграждането на тъканите настъпва в различни области на мозъка. То е факт не само в онези, които са ключови за разбирането на речта, но и в области, които отговарят за двигателната активност и за възприемането на обектите.

„Все още не знаем кога и точно къде започва деменцията“, подчертава проф. Щиров и обяснява, че това се дължи на големия когнитивен резерв, заради който нарушенията в мозъка остават незабелязани дълго време.

„Видяхме обаче, че по-сериозни нарушения възникват, когато са увредени връзките между различните части на мозъка. Бяхме убедени, че думите, свързани с предмети (съществителните) изчезват по-бързо от означаващите действия (глаголите). Резултатите ни дават указания къде да търсим при пациенти, за да подобрим диагностиката и лечението на семантичната деменция“, казва проф. Щиров.

Източник: framar.bg





12 нови случаи на коронавирус

12 нови случаи на коронавирус
Новите потвърдени случаи на коронавирус у нас за последното денонощие са ...

Невронна мрежа определя причината за исхемичен инсулт

Невронна мрежа определя причината за исхемичен инсулт
Екип от филиала на Висшето училище по икономика в Перм и ...

Проблеми с либидото: как да ги преодолеем?

Проблеми с либидото: как да ги преодолеем?
Андреа живее в Берлин и се среща с Бен - симпатичен, ...

3 мита за глутена, които карат хората да си мислят, че е вреден

3 мита за глутена, които карат хората да си мислят, че е вреден
Глутенът - тема, която издига множество въпроси и митове в света ...

НДК потъва в лилаво в знак на подкрепа към пациентите с възпалителни чревни заболявания

НДК потъва в лилаво в знак на подкрепа към пациентите с възпалителни чревни заболявания
Фасадата на Националния дворец на културата ще бъде осветена в лилаво ...

Защо болестта на Алцхаймер се среща по-често при жените?

Защо болестта на Алцхаймер се среща по-често при жените?
В САЩ приблизително двама от всеки трима души с Алцхаймер са ...

7 храни, които не трябва да ядете преди лягане

7 храни, които не трябва да ядете преди лягане
Всички знаем, че пълноценният сън е много важен за доброто ни ...

Защо портокалът е по-полезен от витамините?

Защо портокалът е по-полезен от витамините?
Портокалите съдържат фенолни съединения - биохимикали с антиоксидантни и антимикробни свойства ...

Проучване: Електронните цигари намаляват нуждата от никотин в сравнение с пушенето

Проучване: Електронните цигари намаляват нуждата от никотин в сравнение с пушенето
Различният начин на вдишване на аерозола от електронните цигари от този ...

Психологически причини, които пречат да отслабнем

Психологически причини, които пречат да отслабнем
Ако някога сте се опитвали да отслабнете, няма как да не ...