Нарушение внутренней связности мозга при длительном COVID во время умственной нагрузки, выявленное методом независимого компонентного анализа

Почему после COVID думать становится труднее

Многие люди с длительным COVID описывают «мозговой туман» — проблемы с концентрацией, замедленное мышление и умственная усталость, которые сохраняются месяцы после инфекции. В этом исследовании задали простой вопрос с использованием высокотехнологичных инструментов: что происходит внутри мозга, когда люди с длительным COVID пытаются сосредоточиться? С помощью сверхмощного МРТ‑сканера и классического теста на внимание исследователи наблюдали, как разные участки мозга «разговаривают» друг с другом при умственной нагрузке, и сравнили людей с длительным COVID с здоровыми добровольцами.

Тест — умственная перетягивание каната

Чтобы проверить мышление под давлением, участники выполняли цветово‑словесную задачу Струпа внутри 7‑теслового МРТ‑сканера. В этой задаче можно увидеть слово с названием одного цвета, напечатанное чернилами другого цвета, и требуется быстро решить, совпадают ли цвет и слово. Это неожиданно требовательно, потому что мозгу нужно подавить автоматическое стремление прочитать слово и вместо этого обратить внимание на цвет чернил. Команда провела задачу дважды подряд, каждый скан длился по семь с половиной минут, чтобы увидеть не только исходную производительность, но и то, что происходило по мере нарастания умственной усталости. В исследовании приняли участие девятнадцать взрослых с длительным COVID и шестнадцать здоровых контрольных участников.

Замедленное мышление и перегруженные сети

Люди с длительным COVID постоянно отвечали медленнее в задаче Струпа, чем здоровые участники, особенно во время первого скана, что подтверждает замедление мышления даже при максимальных усилиях. Тем не менее ко второму скану их время реакции улучшилось, намекая, что они могли адаптироваться с практикой несмотря на ощущаемые нарушения. Между тем МРТ‑данные показали, что задача активировала сеть хорошо известных областей мозга, участвующих во внимании, принятии решений, движении и зрении. С помощью математического метода под названием независимый компонентный анализ исследователи разделили активность мозга на 15 отдельных сетей и затем изучили, насколько сильно каждая сеть связывается с другими частями мозга — фактически «схему проводки» мозга во время умственного напряжения.

Ключевые узлы управления выходят из строя

Наиболее заметные различия между мозгами при длительном COVID и здоровыми наблюдались в сетях, которые обычно помогают обнаруживать важные события и контролировать наши реакции. «Сеть салентности», сосредоточенная в глубоких областях, таких как островковая кора и передняя поясная кора, обычно решает, какие сигналы важны, и перенаправляет ресурсы либо к внешне‑ориентированным контролирующим сетям, либо к внутренне‑ориентированным сетям покоя. При длительном COVID эта сеть салентности показывала более слабые связи со многими другими областями, особенно во время второго скана после продолжительной нагрузки. Сети, поддерживающие язык, высокоуровневое планирование и сенсомоторную функцию, также демонстрировали сниженную связность, особенно по отношению к лобным контрольным регионам и структурам, участвующим в инициации движений. Эти нарушения указывают на то, что система «регулирования трафика» мозга дает сбой как раз тогда, когда требования задачи высоки.

Обходные пути и изменения со временем

Картинка была не только о потере. Некоторые регионы, особенно угловая извилина на стыке зрительных и языковых областей, показывали более сильные связи при длительном COVID, чем у здоровых участников. Эта область помогает объединять визуальную информацию, слова и действия, поэтому ее повышенная вовлеченность может отражать попытку мозга компенсировать ослабленные пути в других местах. Исследователи также изучили, как связность менялась в зависимости от длительности болезни. По мере увеличения времени болезни связи ключевых контрольных сетей в лобных долях, как правило, ослабевали, тогда как связи, связанные со зрительными областями и угловой извилиной, наоборот, усиливались — словно мозг постепенно перенастраивается, чтобы справляться с продолжающимся повреждением.

Что это значит для «мозгового тумана»

В целом исследование представляет мозговой туман при длительном COVID как проблему нарушенной коммуникации, а не как единичное поврежденное место. Когда люди с длительным COVID сталкиваются со сложной мыслительной задачей, сети, которые должны координировать внимание и контроль, кажутся недостаточно связными, особенно по мере развития умственной усталости. Другие области вступают в игру и усиливают свои связи, что указывает на частичную компенсацию, но не на полное восстановление. Эти широкие изменения поддерживают идею о том, что вирус или его последствия изменили функцию мозга в многочисленных областях, возможно, через прямое воздействие на клетки мозга. Понимание этой картины ослабленных и усиленных связей может помочь направлять будущие методы лечения, направленные на восстановление более здорового баланса сетей и облегчение умственного бремени при длительном COVID.

Цитирование: Barnden, L., Baraniuk, J., Inderyas, M. et al. Impaired brain intrinsic connectivity in long COVID during cognitive exertion revealed by independent component analysis. Sci Rep 16, 7872 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36986-1

Ключевые слова: мозг при длительном COVID, умственная усталость, функциональная МРТ, мозговые сети, мозговой туман