VR может выявить болезнь Альцгеймера на ранней стадии

Виртуальная реальность помогает идентифицировать раннюю стадию болезни Альцгеймера более точно, чем стандартные когнитивные тесты, используемые в настоящее время. К такому выводу пришло новое исследование ученых из Кембриджского университета.

В исследовании подчеркивается потенциал новых технологий для диагностики и мониторинга таких распространенных недугов, как болезнь Альцгеймера.

В 2014 году профессор Джон О’Киф из Калифорнийского университета был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за «открытие клеток, которые составляют систему позиционирования в мозге». По сути, это означает, что в мозге есть ментальная навигационная система. Она подсказывает, где мы находимся, где мы были и как найти путь для дальнейшего передвижения.

Ключевым компонентом этого внутреннего навигатора является область мозга, известная как энторинальная кора. Это одна из первых областей, которые страдают при прогрессировании болезни Альцгеймера. Поэтому одним из первых симптомов болезни становятся трудности с ориентацией в пространстве. Тем не менее, когнитивные тесты с использованием ручки и бумаги, применяемые в диагностических клиниках, не способны проверить навигационные способности пациента.

Группа ученых-неврологов из Кембриджа в сотрудничестве с профессором Нилом Берджессом из Калифорнийского университета и под руководством доктора Денниса Чана разработала навигационный VR тест. Затем они проверили с его помощью пациентов с риском развития деменции. Результаты их исследования были опубликованы в журнале Brain.

В тесте пациент надевает VR гарнитуру и передвигается по моделируемой среде. Успешное завершение задачи требует исправного функционирования энторинальной коры, поэтому команда доктора Чана выдвинула гипотезу, что пациенты с ранней стадией болезни Альцгеймера будут показывать в тесте непропорционально низкие результаты.

Команда набрала 45 пациентов с легкими когнитивными нарушениями. У таких пациентов обычно наблюдается ухудшение памяти. Хотя также такие нарушения могут указывать на раннюю стадию болезни Альцгеймера, это также может быть вызвано другими состояниями, такими как беспокойство и даже обычно протекающее старение. Установление причины когнитивных нарушений имеет решающее значение для адекватной профилактики развития деменции в будущем.

Исследователи взяли образцы спинномозговой жидкости, чтобы найти биомаркеры заболевания Альцгеймера у пациентов с когнитивными расстройствами. У 12 из них результаты были положительными. Исследователи также отобрали для сравнения контрольную группу из 41 здорового пациента того же возраста.

Все пациенты с легкими когнитивными нарушениями показали худшие результаты при выполнении навигационных задач, чем контрольная группа. К тому же были еще некоторые наблюдения. У пациентов с положительными маркерами, указывающими на наличие болезни Альцгеймера, показатели были хуже даже на фоне остальных членов подопытной группы.

Во-вторых, навигационная VR задача показала себя более эффективной при дифференциации пациентов с легкими когнитивными нарушениями, чем набор используемых в настоящее время тестов для ранней диагностики болезни Альцгеймера.

VR также может помочь в клинических испытаниях будущих лекарств, направленных на замедление или даже остановку прогрессирования болезни Альцгеймера.

В настоящее время при тестировании лекарственных препаратов они сначала испытываются на животных, проверяя их навигационные умения. Но на второй стадии, при тестировании на людях новые препараты для улучшения работы мозга проверяются уже с использованием тестов на запоминание слов и рисунков. Такое несоответствие в сути тестов для животных и людей представляет собой серьезную проблему для современных клинических испытаний.

«Мозговые клетки, лежащие в основе навигационной системы, у грызунов и людей похожи. Поэтому тестирование навигации позволит нам преодолеть этот барьер в испытаниях лекарств от болезни Альцгеймера и поможет перевести научные открытия на уровень клинического использования», − говорит доктор Чен.

«Мы уже давно хотели это сделать. Но только сейчас технология виртуальной реальности развилась до такой степени, что мы можем смело провести это исследование на пациентах».

Доктор Чен считает, что технологии могут сыграть решающую роль в диагностике и мониторинге болезни Альцгеймера. Он работает с ведущими специалистами над разработкой приложений для выявления заболевания и отслеживания его развития. Эти приложения будут работать на смартфонах и умных часах. Помимо отслеживания изменений в навигационных умениях, приложения будут отслеживать изменения в другой повседневной деятельности, такой как сон и общение.

«Мы знаем, что болезнь Альцгеймера оказывает влияние на мозг задолго до того, как симптомы становятся очевидными», − говорит доктор Чан. «Мы приближаемся к тому моменту, когда повседневные технологии могут использоваться для выявления предупреждающих признаков заболевания задолго до того, как мы о них узнаем.

«Мы живем в мире, где мобильные устройства практически повсеместны, и поэтому решения в виде приложений могут диагностировать болезнь Альцгеймера при минимальных затратах и в масштабе, который значительно превышает возможности сканирования мозга и других современных диагностических подходов».