Российские ученые изучили различия в объеме поражений мозга после инсульта у детей разного возраста
Команда российских ученых и медиков при участии Софьи Куликовой из НИУ ВШЭ в Перми сравнила объем и характер поражений мозга у детей, перенесших инсульт в первые четыре недели жизни и в возрасте до двух лет. Выяснилось, что чем младше ребенок, тем обширнее зоны поражения мозга, особенно в лобных и теменных долях, отвечающих за движение, речь и мышление. Исследование, опубликованное в журнале Neuroscience and Behavioral Physiology, помогает понять, как возраст влияет на характер и масштаб поражений, и закладывает основу для разработки персонализированных программ реабилитации после инсульта в раннем детстве.
Инсульт — это острое нарушение кровотока в мозге: либо сосуд перекрывается тромбом/эмболом (ишемический инсульт), либо сосуд разрывается, и происходит кровоизлияние (геморрагический инсульт). Детский инсульт имеет специфику, поскольку мозг ребенка постоянно растет и изменяется. Несмотря на то что механизм развития инсульта у детей и взрослых одинаковый (разрыв сосуда, его тромбоз), природа патологии различается. У взрослых это происходит либо из-за эмболов — тромбов, сгустков крови, которые застревают в сосуде и перекрывают кровоток, либо из-за атеросклероза, когда холестерин оседает на стенках сосуда и закупоривает его. Ни того ни другого у детей нет.
Софья Куликова
«Чаще всего детские инсульты встречаются у малышей с пороками сердца, даже у тех, кого прооперировали. Это связано с тем, что сердечно-сосудистая система у таких детей работает неправильно. Причем для некоторых перинатальных инсультов мы даже не можем определить, когда именно они случились: в момент появления на свет, сразу после или до рождения», — объясняет одна из авторов статьи, заведующая Центром когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ в Перми Софья Куликова.
Большой размер поражения всегда связывают с плохим прогнозом, но неизвестно, справедливо ли это для детей, чей мозг обладает чрезвычайной пластичностью. Чтобы ответить на этот вопрос, ученые из нескольких российских университетов и медицинских учреждений (НИУ ВШЭ, УрФУ, МГУ, Института эволюционной физиологии и биохимии имени И.М. Сеченова РАН, УГМУ, Сколковского института науки и технологий, а также Детской городской клинической больницы №9 и Областной детской клинической больницы Екатеринбурга) сравнили объем поражений мозга при инсульте у малышей разного возраста.
Исследователи проанализировали данные МРТ 35 детей, которые перенесли ишемический инсульт в возрасте до двух лет и лечились в больницах Екатеринбурга, Перми, Челябинска и Тюмени в период с 2015 по 2019 год. Возраст детей на момент инсульта варьировался от четырех дней до одного года 11 месяцев.
Для оценки последствий инсульта исследователи применили современный метод анализа снимков — воксель-базированную морфометрию. Упрощенно эту технологию можно представить так: на каждом МРТ-снимке слой за слоем вручную обводят контуры повреждений области мозга, а специальная компьютерная программа затем вычисляет точный объем этой зоны в кубических миллиметрах. Такая технология позволяет получить наиболее объективные данные по сравнению с традиционным МРТ-отчетом, направленным на определение качественных характеристик (точных границ инсульта, его локализации). Воксель-базированная морфометрия позволяет получить количественные данные: абсолютный и относительный объем поражения от общего объема мозга. Результат применения такого метода — точные числовые значения для последующего статистического анализа и сравнения.
Исследователи поделили малышей на две категории по возрасту: перенесших перинатальный и педиатрический инсульты. Первые пережили нарушение мозгового кровообращения до 28-го дня жизни, вторые — в возрасте от 28 дней до двух лет.
Оказалось, что инсульты у младенцев и детей, достигших месячного возраста, различаются и по масштабам, и по характеру повреждений. Так, у малышей с перинатальным инсультом объем повреждения мозга оказался намного серьезнее, чем у старших: 7,9% против 1,6% от объема мозга. Также у новорожденных чаще встречались нарушения, затрагивающие кору мозга, смешанные и двусторонние инсульты, а у группы детей от 28 дней до двух лет преобладали локальные подкорковые очаги и повреждения только левого полушария.
«Детский мозг очень пластичен, и чем младше ребенок, тем выше пластичность. Поэтому, с одной стороны, более ранний инсульт имеет более обширные поражения, но как это отразится на дальнейшем развитии ребенка, мы пока не знаем. Вовсе необязательно, что большой объем поражений будет связан с неблагоприятным исходом. Бывает так, что зона поражения затрагивает чуть ли не половину мозга, а ребенок впоследствии спокойно учится в школе. А бывает, что поражены всего несколько миллиметров, а ребенок на всю жизнь остается инвалидом», — отмечает Софья Куликова.
Анализ данных также показал, что почти половина инсультов (48,6%) были левосторонними, что согласуется с выводами других исследований. По словам Софьи Куликовой, левосторонние инсульты чаще встречаются и у взрослых. Это связывают с асимметрией сердечно-сосудистой системы: сонные артерии отходят от аорты не симметрично, и возникает вероятность, что тромб образуется в левой стороне мозга, а не в правой. Также, возможно, дело в том, что левая часть мозга в большей степени отвечает за речь, нарушения которой более заметны, чем правосторонние патологии. То есть, возможно, левосторонние инсульты просто чаще диагностируются. С чем такая локализация связана у детей, пока неизвестно.
Второй, менее очевидный вывод касался конкретных зон поражения. Выяснилось, что чаще всего удар у детей приходился на критически важные для развития лобную (68,6% случаев) и теменные (54,3%) доли. А именно эти зоны отвечают за движение, планирование, речь, мышление и восприятие пространства.
Но наиболее уязвимыми оказались зоны, снабжаемые кровью средней мозговой артерией, — 94,3% случаев. Почти у 63% детей была также повреждена внутренняя капсула, что часто ведет к когнитивным нарушениям, таким как невнимательность, апатия, абулия (безволие) и проблемы с памятью. В среднем объем поражения мозга составил примерно 20 тысяч кубических миллиметров — около 3,4% общего объема детского мозга.
На следующем этапе исследований ученые планируют изучить последствия инсульта, произошедшего в разном возрасте, у тех же самых детей. Сегодня многие из них уже учатся в школе, другие остались отстающими в развитии. Исследователи хотят сравнить показатели их когнитивных способностей с локализацией и объемом нарушения мозгового кровообращения, которое они пережили в раннем детстве. Итогом работы ученые видят создание программы прогнозирования и реабилитации после инсульта и для взрослых, и для детей.
Вам также может быть интересно:
Исчезнувший сигнал: как солнечная активность заглушила радиоголос Земли
Исследователи из НИУ ВШЭ и ИКИ РАН проанализировали данные спутника ERG (Arase) за семь лет и впервые подробно описали новое радиоизлучение Земли — гектометровый континуум, открытый в 2017 году. Выяснилось, что это излучение возникает спустя несколько часов после заката и исчезает через 1–3 часа после восхода Солнца. Чаще всего его фиксировали в летние месяцы, реже — весной и осенью. Однако к середине 2022 года, когда Солнце вошло в фазу повышенной активности, излучение полностью исчезло, но ученые предполагают, что сигнал может вернуться. Исследованиео публиковано в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Физики из ВШЭ рассказали, как управлять вихрями в двумерной турбулентности
Как поведение турбулентных потоков меняется под действием внешнего воздействия, выяснили исследователи Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау РАН и факультета физики НИУ ВШЭ. Они показали, что даже небольшое подкручивание извне может стабилизировать систему, продлевая жизнь крупных вихрей. Такие результаты помогут точнее моделировать атмосферные и океанические потоки. Работа опубликована в журнале Physics of Fluids.
Всероссийский лекторий РНФ стартовал в НИУ ВШЭ
С 20 по 24 октября Российский научный фонд проводит ежегодный всероссийский лекторий, в рамках которого его грантополучатели выступают с открытыми лекциями в научных и образовательных организациях по всей стране. Первое мероприятие лектория состоялось в Высшей школе экономики и было посвящено грантовой поддержке университетов: междисциплинарным исследованиям и кооперации с индустриальными партнерами.
«Союз аграриев и айтишников не просто возможен, но чрезвычайно продуктивен»
В Московском институте электроники и математики им. А.Н. Тихонова (МИЭМ) ВШЭ завершился студенческий хакатон “Technoforge: AgroTECH”, организованный совместно с группой компаний «ЭкоНива». В течение 15 дней студенты из 32 ведущих вузов работали над технологическими прототипами для решения реальных задач агропромышленного комплекса.
«Искусственный интеллект» — лидер по итогам приема на онлайн-программы НИУ ВШЭ
Онлайн-магистратура «Искусственный интеллект» факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ показала рекордные результаты. В этом году на нее подали документы 987 абитуриентов — это абсолютный максимум среди всех магистерских программ Вышки. К обучению приступил 351 первокурсник, что обеспечило программе лидирующую позицию по общему объему приема среди онлайн-магистратур университета.
Магистратура объединяет: вышел сборник исследований студентов ВШЭ, Университета Кампинаса и Университета Цинхуа
Студенты магистерской программы ИСИЭЗ ВШЭ «Управление в сфере науки, технологий и инноваций» совместно с Университетом Кампинаса (Бразилия) и Университетом Цинхуа (Китай) выпустили сборник исследований “Being Innovative or Being on the Safe Side — Managing the Risk of Failure”. Авторы проанализировали восприятие рисков и готовность к инновациям в организациях с учетом культурного контекста.
Банковские кризисы снижают биоразнообразие
Экономисты из Высшей школы экономики, МГИМО и Университета Боккони выяснили, что финансовые кризисы заметно ухудшают биоразнообразие и состояние окружающей среды. Это работает и в обратную сторону: чем сильнее в мире сокращается разнообразие видов живых существ, тем выше вероятность новых кризисов. Исследование охватило состояние популяций тысяч видов за последние 50 лет. Статья опубликована в международном журнале Economics Letters.
Исследователи ВШЭ оценили потери креативных индустрий от генеративного ИИ
15 октября на форуме IPQuorum.Музыка первый проректор Вышки Леонид Гохберг и эксперт Центра отраслевых и корпоративных проектов ИСИЭЗ ВШЭ Даниил Кудрин представили результаты первого в России исследования, посвященного экономическим последствиям использования генеративного искусственного интеллекта в творческих профессиях. Анализ показал, что совокупные потери авторов к 2030 году могут достигнуть 1 трлн рублей.
Международный диалог в области городского развития: динамическая урбанистика и зеленая инфраструктура
В сентябре факультет городского и регионального развития (ФГРР) НИУ ВШЭ принимал делегацию ведущих ученых, экспертов в сфере городского развития из КНР. В Шухов Лаб с участием китайских коллег состоялись два семинара: первый был посвящен развитию зеленой инфраструктуры, второй — динамической урбанистике. Кроме того, в главном корпусе университета на Покровском бульваре прошла встреча делегации Китая с представителями ФГРР. Обсуждались вопросы расширения сотрудничества между университетами и исследовательскими центрами.
Исследователи НИУ ВШЭ ответят на вызовы развития городского транспорта
В НИУ ВШЭ стартовало масштабное исследование общественного транспорта российских городов в рамках стратегического технологического проекта «Национальный центр социально-экономического и научно-технологического прогнозирования». По итогам проекта будет сформирована динамическая база данных для четырех видов транспорта: метро, трамваев, троллейбусов и автобусов.