Пациенты с глиобластомой — самым опасным типом опухоли головного мозга у взрослых — испытывают особенно резкое снижение качества жизни. Считается, что глиобластомы нарушают нормальные функции мозга, сдавливая здоровые ткани и вызывая их набухание, или конкурируя с ними за кровоснабжение.
Опухоли могут перепрограммировать мозг — это невероятно страшно и странно
Исследователям давно известно, что опухоли головного мозга, в частности глиомы, могут влиять на когнитивные и физические функции человека.
Wikimedia Commons
Опухоли мозга полностью меняют не только жизнь человека, но и то, как он думает.
Что именно вызывает снижение когнитивных функций у пациентов с опухолью головного мозга, до сих пор неизвестно. В недавно опубликованном исследовании авторы обнаружили, что опухоли могут не только перестраивать нейронные цепи, но и что сама мозговая активность может стимулировать рост опухоли.
Как опухоли влияют на мозг?
Ученые недавно обнаружили, что самоподдерживающаяся петля положительной обратной связи питает опухоли головного мозга. Цикл начинается, когда раковые клетки вырабатывают вещества, которые могут действовать как нейротрансмиттеры — белки, которые помогают нейронам общаться друг с другом.
Этот избыток нейротрансмиттеров заставляет нейроны становиться гиперактивными и выделять химические вещества, которые стимулируют и ускоряют пролиферацию и рост раковых клеток.
Авторы нового исследования задавались вопросом, как эта петля обратной связи влияет на поведение и когнитивные способности людей с раком мозга.
Чтобы изучить, как глиобластомы взаимодействуют с нейронными цепями в человеческом мозге, исследователи регистрировали мозговую активность пациентов с глиомами в режиме реального времени, когда им показывали изображения обычных объектов или животных и просили назвать то, что на них изображено, во время операции на головном мозге по удалению опухоли.
Пока пациенты занимались этими задачами, языковые сети в их мозге были активированы, как и ожидалось. Однако ученые обнаружили, что области мозга, в которые проникли опухоли, довольно удаленные от известных языковых зон мозга, также активировались во время выполнения этих задач.
Это неожиданное открытие показывает, что опухоли могут захватывать и изменять связи в окружающей их ткани мозга, повышая их активность.
Это может объяснить снижение когнитивных функций, часто связанное с прогрессированием глиомы. Однако, непосредственно регистрируя электрическую активность мозга с помощью электрокортикографии, авторы показали, что, несмотря на гиперактивность, эти удаленные области мозга значительно уменьшили его «вычислительную мощность».
Это означает, что клетки мозга, вовлеченные в опухоль, настолько повреждены, что им необходимо привлекать дополнительные клетки для выполнения задач, ранее контролировавшихся меньшей определенной областью.