Спинномозговая жидкость — прозрачная водянистая среда, которая окружает головной и спинной мозг. Она защищает нервную систему, участвует в доставке питательных веществ и помогает удалять продукты обмена. Если этот «очистительный» поток нарушается, в мозге могут накапливаться белки, повреждающие нейроны.
Исследователи из Медицинского центра Лейденского университета (Leiden University Medical Center), Амстердамского университета (University of Amsterdam) и Германского центра нейродегенеративных заболеваний (German Center for Neurodegenerative Diseases) разработали новый способ наблюдать за движением спинномозговой жидкости в живом человеческом мозге. Работа опубликована в Nature Neuroscience.
Почему это важно для нейродегенеративных заболеваний
При некоторых заболеваниях нервной системы, включая болезнь Альцгеймера, в ткани мозга и вокруг сосудов могут накапливаться патологические белки. Один из таких процессов — церебральная амилоидная ангиопатия, при которой амилоид откладывается в стенках сосудов головного мозга.
Ученые предполагают, что особенности движения спинномозговой жидкости могут быть связаны с тем, насколько эффективно мозг избавляется от таких веществ. Но до сих пор изучать эти процессы у людей было трудно: многие методы были либо инвазивными, либо недостаточно точными.
Новая методика основана на магнитно-резонансной томографии сверхвысокого поля — 7 Тесла. Она сначала выделяет сигнал спинномозговой жидкости, отделяя его от медленного кровотока, а затем позволяет оценить движение жидкости в разных областях мозга.
Что удалось увидеть
Методика дала возможность рассмотреть движение спинномозговой жидкости с высоким пространственным разрешением, в том числе рядом с мелкими сосудами, которые уходят глубоко в ткань мозга. Это особенно важно, потому что именно такие околососудистые пространства находятся близко к участкам, где образуются белковые продукты обмена.
Сначала исследователи применили новый подход у здоровых добровольцев. Затем они сравнили полученные данные с результатами у пациентов с церебральной амилоидной ангиопатией. Оказалось, что при этом заболевании движение спинномозговой жидкости отличается от нормы и имеет региональные особенности.
По словам авторов, такие результаты поддерживают гипотезу о том, что нарушения подвижности спинномозговой жидкости связаны с накоплением патологических белков.
Сердцебиение, дыхание и сосудистые пульсации
Исследование также показало, что движение спинномозговой жидкости определяется несколькими ритмическими процессами. В крупных областях мозга важную роль играет сердечный цикл. В более мелких пространствах вокруг проникающих сосудов в белом веществе значение дыхания и медленных сосудистых пульсаций становится сопоставимым с влиянием сердечных сокращений.
Отдельно исследователи отметили, что усиление вазомоции — медленных колебаний тонуса сосудов — повышало подвижность спинномозговой жидкости. Это наблюдение может быть важным для будущих работ, которые будут изучать, можно ли безопасно воздействовать на такие механизмы.
Метод без контраста и инвазивных процедур
Главное преимущество новой технологии — возможность изучать систему удаления отходов из мозга без инвазивных вмешательств и без контрастных веществ. Это открывает путь к исследованиям на более крупных группах людей и у пациентов с разными неврологическими заболеваниями.
Пока у метода есть практическое ограничение: чтобы получить изображения высокого разрешения, сканирование занимает около 30–40 минут. Авторы уже работают над тем, чтобы сократить это время с помощью более совершенных способов обработки данных.
Интерес к этой области растет: ранее исследователи также показали, что мозговые волны сна очищают мозг от отходов, что напрямую связано с вопросом о движении спинномозговой жидкости и удалении продуктов обмена.
Что будут изучать дальше
Авторы планируют исследовать, как подвижность спинномозговой жидкости меняется во сне и при нейродегенеративных заболеваниях. Это может помочь понять, почему при одних состояниях мозг хуже очищается от белковых отходов, а при других сохраняет часть защитных механизмов.
В перспективе такие данные могут приблизить разработку новых подходов к лечению болезни Альцгеймера, церебральной амилоидной ангиопатии и, возможно, нарушений сна. Но пока речь идет прежде всего о диагностическом и исследовательском инструменте, а не о готовом методе лечения.
Литература
Hirschler L., Runderkamp B. A., Decker A., van Harten T. W., Scheyhing P., Ehses P., Petitclerc L., Layer J., Pracht E., Coolen B. F., van der Zwaag W., Stöcker T., Vollmuth P., Paech D., Effland A., van Walderveen M. A. A., Radbruch A., van Buchem M. A., Petzold G. C., et al. Region-specific drivers of CSF mobility measured with MRI in humans // Nature Neuroscience. 2025. Vol. 28, No. 11. P. 2392–2401. DOI: 10.1038/s41593-025-02073-3.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;