Stanford-Studie verbindet Ruhegehirnaktivität mit zukünftigem Alzheimer-Risiko

Kurz gesagt

Stanford-Forscher entwickelten einen ARC-Score aus Ruhezustands-fMRT-Scans von SuperAgern und Menschen mit Alzheimer-Krankheit.
Der Score ordnete etwa 71 Prozent der Personen in der richtigen Gruppe zu, als er an einem separaten Satz von 143 Scans getestet wurde.
Bei 1.315 kognitiv gesunden Erwachsenen waren höhere ARC-Scores mit einem schnelleren Gedächtnisabbau über Nachbeobachtungszeiträume von bis zu 12 Jahren verbunden.
Die Hinzunahme von ARC verbesserte die Vorhersagen über Alter, Amyloid-Beta- und Tau-Scans sowie das APOE-Genrisiko hinaus.

Forscher der Stanford Medicine und Kollegen haben herausgefunden, dass Muster der Ruhegehirnaktivität vorhersagen können, wer eher wahrscheinlich ist, Jahre vor dem Auftreten von Symptomen Gedächtnisprobleme zu entwickeln.

Studiendesign

Das Team verglich zwei Gruppen: 110 Menschen mit Alzheimer-Krankheit und 180 Erwachsene, die mindestens 75 Jahre alt waren und bei Gedächtnistests besser abschnitten als für mittlere Altersgruppen typisch. Forscher nennen diese letztere Gruppe SuperAgers.

Unter Verwendung von fMRT-Scans, die aufgenommen wurden, während die Teilnehmer still lagen, suchten die Forscher nach Gehirnregionen, deren Signale zusammen stiegen und fielen. Einige Verbindungen, die die Vorderseite des Gehirns betrafen, waren bei SuperAgern stärker. Einige, die die Insula betrafen, eine tief im Gehirn verborgene Region, waren bei Menschen mit Alzheimer stärker.

"Dies deutet darauf hin, dass die Anfälligkeit für Alzheimer darin widergespiegelt sein könnte, wie das Gehirn als vernetztes System funktioniert", sagte Kanhao (Alex) Zhao, ein Postdoktorand, der sich auf computergestützte Neurowissenschaften an der Stanford Medicine spezialisiert hat und Hauptautor der Studie, gegenüber ScienceAlert.

Das Team entwickelte das Alzheimer-Resilienz-Vulnerabilitäts-Connectom, oder ARC.

"Der ARC-Score fasst zusammen, ob die Konnektivität des Gehirns eines Individuums eher der von SuperAgern ähnelt, die bis ins hohe Alter ein außergewöhnliches Gedächtnis bewahren, oder der von Personen mit Alzheimer-Krankheit", sagte Zhao.

Niedrigere Scores waren SuperAger-ähnlicher und höhere Scores Alzheimer-ähnlicher. Als er an einem separaten Satz von Scans von 143 Personen getestet wurde, die bereits zu einer dieser beiden Gruppen gehörten, ordnete die Methode etwa 71 Prozent in die richtige Gruppe ein.

Vorhersage zukünftigen Abbaus

Die Forscher berechneten dann ARC-Scores aus den ersten Scans von 1.315 Erwachsenen ohne kognitive Beeinträchtigung und verglichen sie mit Testergebnissen und klinischen Bewertungen aus späteren Jahren. Die meisten Datensätze deckten etwa fünf bis sechs Jahre ab, und die längste erstreckte sich bis zu 12 Jahre.

Personen mit niedrigeren und höheren ARC-Scores schnitten anfangs bei den meisten Tests ähnlich ab. Im Laufe der Zeit nahmen diejenigen mit Alzheimer-ähnlicheren Scans bei Bewertungen des Gedächtnisses und der alltäglichen Funktionsfähigkeit schneller ab. Sie waren auch eher dazu neigend, Alzheimer-Krankheit oder leichte kognitive Beeinträchtigung zu entwickeln.

Nachbeobachtungs-Scans zeigten, dass sich Amyloid-Beta, ein Protein, das sich im Gehirn zu Plaques ansammeln kann, bei Personen mit Alzheimer-ähnlicheren Scans schneller ansammelte, obwohl die Gruppen mit ähnlichen Niveaus begannen. Die Forscher fanden keinen klaren Unterschied bei der Ansammlung von Tau, einem weiteren Protein, das mit Alzheimer in Verbindung gebracht wird.

Die Hinzunahme von ARC verbesserte die Vorhersagen darüber, wer leichte kognitive Beeinträchtigung oder Alzheimer entwickeln würde, über das hinaus, was Forscher unter Verwendung von Alter, Scans, die Amyloid-Beta und Tau messen, und genetischem Risiko, das mit dem APOE-Gen verbunden ist, vorhersagen konnten.

"Wir benötigen größere prospektive Studien, die kognitiv gesunde Personen über mehrere Jahre begleiten, mit Validierung in verschiedenen Bevölkerungsgruppen und MRT-Scannern", sagte Zhao.

"Diese Studien müssen zuverlässige Vorhersagen auf individueller Ebene etablieren, den zusätzlichen Wert über bestehende Biomarker hinaus nachweisen und bestimmen, ob ARC-basierte Bewertungen die klinischen Entscheidungen verbessern."

Warum es wichtig ist

Die Forschung wurde in Science Advances veröffentlicht. Wenn sich die Ergebnisse bewahrheiten, könnte der Score Forschern helfen, Personen mit höherem Risiko für Alzheimer-Präventionsstudien zu rekrutieren, bevor Gedächtnisprobleme beginnen. Die Forscher warnen jedoch, dass ARC-Scores nicht dazu bestimmt sind, Alzheimer zu diagnostizieren.

Quellen (auf Englisch)

KI-Übersetzung des englischen Originalartikels, automatisch geprüft, damit sie dasselbe aussagt wie das Original. Die Quellen wurden auf Englisch geprüft.

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