パーキンソン病の診断は、常に時間との競争でした。後で発見されるほど、治療が難しくなります。しかし、研究者のグループは、これまで以上にこの病気を検出する方法を解き放っただけかもしれません。彼らの新しい方法は、脳が2つの単純な感覚をどのように処理するかに焦点を当てています：匂いと視力。
なぜパーキンソン病で感覚が重要なのか
パーキンソン病は、手を振ること、硬い筋肉、動きが遅いことで知られています。しかし、多くの人が気付いていないのは、それがしばしば静かに始まるということです。人々は、震えが始まる5〜10年前に匂いの感覚を失い始めることができます。また、視覚的な問題、さらには幻覚を発症する可能性があります。それでも、これらの症状だけでは病気を診断するのに十分ではありません。
fMRI実験のための実験セットアップ。 （クレジット：脳血流と代謝のジャーナル）
問題は、あなたの匂いや視力を失うことは、あなたがパーキンソンソンのものを持っているという意味ではないということです。多くの人がこれらの問題を経験し、病気を発症することはありません。そのため、科学者はパーキンソン病を以前に見つけるためのより信頼できる方法を探していました。
Champalimaud Foundationの前臨床MRIラボを率いるNoam Shemeshは、さらに進んで行きたかった。ドイツのパーキンソン病の専門家であるTiago Outeiroとともに、彼らは何か新しいことを試みました。同時に、超高解像度の脳スキャンを使用して両方の感覚をテストします。 「動物モデルのfMRI研究の大部分は、単一の意味に焦点を当てています」とシェメシュは言いました。 「視覚的および嗅覚感覚モダリティの両方を分析しました。それは非常にまれです。」
強力なイメージング、より明確な回答
彼らの考えをテストするために、研究者はfMRIと呼ばれる強力なタイプの脳スキャナーを使用しました – 機能的磁気共鳴画像法。このツールにより、科学者は、血流と酸素レベルを追跡することにより、脳のどの部分がリアルタイムで活動しているかを確認できます。
彼らのスキャナーは普通の機械ではありませんでした。 9.4テスラの磁場を生成し、ほとんどの病院機よりも3倍強力でした。これにより、彼らはアルファシヌクレインと呼ばれるヒトタンパク質をあまりにも産生する遺伝子組み換えマウスの脳を研究することができました。そのタンパク質は、パーキンソン病の人々の脳に蓄積し、病気を引き起こすと考えられています。
これらのマウスが光を見せたり、臭いにさらされたりすると、研究者は脳がどのように反応するかを見ました。健康なマウスと比較して、パーキンソン病マウスは、これらの感覚の処理に関与する領域ではるかに少ない脳活動を示しました。リードアナリストの1人であるフランシスカフェルナンデスは、この反応の欠如が両方の感覚で一貫していることを発見しました。
しかし、チームはFMRIデータが難しいかもしれないことを知っていました。スキャンで見られる脳の活動は、ニューロンだけでなく、血管がどれだけうまく機能するかにも依存します。シェメシュは次のように説明しています。「神経活動自体は検出されません。進行中の神経活動と血管特性との相互作用に依存しているため、両方の効果の複雑な組み合わせが検出されます。」
そのため、これらの効果を分離するために、チームはさらに2つのテストを追加しました。 1つは、擬似連続動脈スピン標識（PCASL）と呼ばれる方法を使用して、血流を測定しました。もう1人は、ニューロンが発射するときに現れるC-FOSと呼ばれるタンパク質を探しました。これらのテストでは、マウスが血流の減少と神経発火の減少の両方であり、ニューロンがより深刻な減少を示していることが確認されました。
ヒトASYN TGマウスの嗅覚fMRIは、健康なコントロールと比較して活性化の減少を明らかにしています。 （クレジット：脳血流と代謝のジャーナル）
早期発見への本当の道
この研究の最もエキサイティングな部分は、将来の人間のテストで示唆されるものです。臭いや視覚の感覚を失い始めたばかりの人々に同様の脳活動パターンが見られる場合、医師は強力な新しいツールを持っている可能性があります。早期発見は早期治療を意味する可能性があり、それが大きな損傷を引き起こす前に病気が遅くなる可能性があります。
シェメシュは、「両方の感覚モダリティで奇妙なものを見た場合、彼らの神経回路でよりグローバルな何かが起こっていること、そしてそれについてフォローアップする必要があると潜在的に言うことができます。」
fMRIは非侵襲的で広く使用されているため、この方法はリスクがほとんどない現在のスクリーニングツールに追加できます。 Outeiroは同意します。「これは、PDを診断および分類するためのツールボックスに追加される可能性があります。これは、緊急に必要なものです。」
重要なことに、この研究は、よく研究されたマウスモデルの匂いと視力の両方でこれらの特定の脳活動パターンを示す最初の研究です。これらのマウスは、パーキンソン病の人間のように、アルファシヌクレインを過剰生産しています。また、スキャンが行われたとき、マウス年（約9か月）で同様の年齢で動きの問題を示し始めます。
C-FOSレベル。 （クレジット：脳血流と代謝のジャーナル）
動き以上：PDのより広い影響
パーキンソン病は単なる運動障害ではありません。脳のコミュニケーションシステムに深刻な問題を引き起こします。これらの多くは、目に見える症状が現れる前に始まります。アルファシヌクレインが蓄積すると、レビーボディとして知られる有害な塊を形成します。これらは、特にドーパミンを作る実体nigraと呼ばれる領域で、ニューロンがどのように機能するかを混乱させます。ドーパミンを失うと、振戦や剛性などの運動問題が発生します。
しかし、その損傷の前でさえ、臭いと視力に結びついた脳領域で変化が起こります。研究では、アルファシヌクレインを過剰生産するマウスが匂いを認識してはっきりと見える能力を失うことが示されています。一部のマウスでは、網膜（目の光感知部分）が薄くなり、適切に動作を停止します。臭いと光のテスト中の脳の活動は急激に低下します。
C-FOSタンパク質レベルをガイドとして使用することにより、この研究は、パーキンソン病マウスで脳の活動が50％を超えることを示しました。一方、彼らの血流は約10％減少しました。これは、主な問題が循環不良だけでなく、ニューロン自体にあることを示唆しています。
Outeiroは、このマウスモデルがどれほど役立つかを強調しました。これにより、新しい診断方法と潜在的な治療の両方をテストするための優れたモデルになります。
PCASL CBFマップ。 （クレジット：脳血流と代謝のジャーナル）
以前の治療のための希望に満ちた未来
今のところ、この発見はまだ初期段階にあります。しかし、調査結果は新しい研究への扉を開きます。医師がそれが定着する前にパーキンソンを見つけることができれば、彼らはそれを止めるか、少なくとも減速する可能性が高いかもしれません。
Champalimaudチームはすでに先を見据えています。彼らは、将来の研究が、同じ脳の変化が人間で見られるかどうかを確認することを望んでいます。臭いの喪失や視覚的な問題を訴える人々もこれらのfMRIパターンを示している場合、早期治療が現実になる可能性があります。
シェメシュは楽観的です。「将来の研究で、PDの早期開発段階でそのヒントを見ることができることがさらに増え、早期に与えられた場合にどの治療法が役立つかを決定できることを希望します。」
この研究は、サンタ・カサ・ダ・ミセリコルディア・デ・リスボアによって与えられた200,000ユーロのマンテロ・ベラード賞によって支援されました。このサポートは、この研究で使用されている最先端の機器に資金を提供するのに役立ちました。
脳がどのように臭いや見られるかの変化のような初期の兆候は、いつか世界で最も一般的な脳障害の1つと戦うための強力なツールになる可能性があります。パーキンソン病と一緒に住んでいる何百万人も、そして将来それを開発するかもしれない人々にとって、それは希望に満ちた一歩です。
#匂いと視覚は何年も前にパーキンソン病を見つけることができると研究は発見した