Количественные ЭЭГ-метки изменений мощности и функциональной связности при болезни Альцгеймера и лобно-височной деменции

Почему мозговые ритмы важны при потере памяти

Деменция затрагивает миллионы семей, но врачам по‑прежнему трудно на ранних стадиях различить разные формы этого заболевания. В этом исследовании ставится простой, но важный вопрос: могут ли несколько минут записи мозговых волн, сделанных в состоянии покоя с закрытыми глазами, выявить надёжные признаки, которые отличают болезнь Альцгеймера от лобно‑височной деменции и от нормального старения? Тщательно измеряя силу и координацию этих ритмов, исследователи стремятся найти практичные и недорогие маркеры, которые могли бы помочь в более ранней и точной диагностике.

Два распространённых, но разных расстройства мозга

Болезнь Альцгеймера и лобно‑височная деменция обе вызывают постепенную утрату познавательных функций, но повреждают мозг по‑разному. Альцгеймер обычно поражает области, связанные с памятью, и первым проявлением у пожилых людей становится забывчивость. Лобно‑височная деменция чаще возникает в среднем возрасте, изменяя личность, поведение и речь по мере дегенерации лобных и височных областей мозга. Поскольку симптомы могут перекрываться, врачам часто трудно определить, какое именно заболевание имеет место. Авторы обратились к электроэнцефалографии (ЭЭГ) — неинвазивному методу записи электрической активности мозга — чтобы выяснить, могут ли «ритмы» и связи мозговых волн разделять эти состояния друг от друга и от нормального старения.

Слушая скрытые ритмы мозга

Команда проанализировала открытый набор данных ЭЭГ от 88 человек: 36 с болезнью Альцгеймера, 23 с лобно‑височной деменцией и 29 когнитивно нормальных пожилых людей. Все они лежали спокойно с закрытыми глазами, пока 19 электродов на коже головы фиксировали активность мозга. Исследователи сосредоточились на пяти известных частотных диапазонах — медленные дельта и тета, средняя альфа и более быстрые бета и гамма. Сначала они измеряли, сколько мощности, или силы, имел каждый тип ритма в разных областях мозга, таких как лобная, височная, теменная и затылочная доли. Затем они изучали, насколько хорошо эти области «общаются» друг с другом, отслеживая синхронность волн между парами электродов. С помощью сетевого анализа эти связи обобщали как силу ребра (отдельные ссылки) и силу узла (общая связность каждой области).

Распределение мощности мозговых ритмов по голове

Одно очевидное наблюдение: у здоровых пожилых людей альфа‑ритмы в целом были сильнее, чем у групп с болезнью Альцгеймера и лобно‑височной деменцией, особенно в височных и теменных областях при Альцгеймере и в затылочных областях (на затылке) при обоих заболеваниях для альфа‑ и бета‑диапазонов. В здоровом мозге мощность была распределена более разнообразно по долям и частотам, что указывает на богатую, дифференцированную картину активности. При Альцгеймере наблюдалась более неравномерная смесь: относительно усиление медленных ритмов и снижение быстрых в некоторых областях, тогда как при лобно‑височной деменции профиль был более однородным и «сплющенным». Эти различия в том, где и с какой силой проявляются определённые ритмы — особенно в дельта, тета, альфа и гамма — указывают на то, что два типа деменции изменяют мозговую активность в отличительных пространственных паттернах, которые могли бы помочь в классификации пациентов.

Как области мозга остаются на связи

При рассмотрении связности контрасты стали ещё более отчётливыми. По сравнению со здоровыми взрослыми у людей с Альцгеймером наблюдались более слабые связи между многими парами областей мозга во многих частотных диапазонах, что указывает на широкомасштабный распад коммуникации. Лобно‑височная деменция также показывала снижение связности в медленных дельта‑ и тета‑диапазонах, но, что интересно, демонстрировала более сильные связи в бета‑диапазоне по сравнению и с группой Альцгеймера, и с контрольной группой. При изучении отдельных долей у Альцгеймера особенно выражено снижение связности в лобных и височных областях, тогда как при лобно‑височной деменции сильнейшие нарушения фиксировались во височной доле, при относительном сохранении лобных связей. В целом лобно‑височная деменция занимала промежуточное положение между нормальным старением и Альцгеймером: явно нарушенная, но менее глобально разобщённая, чем при Альцгеймере.

Что это может значить для пациентов

В совокупности исследование показывает, что короткие записи ЭЭГ в состоянии покоя содержат двойной «отпечаток» деменции: изменения в силе ключевых мозговых ритмов и в координации между областями мозга. Болезнь Альцгеймера проявляется как состояние со сниженной мощностью альфа и бета в определённых областях и с повсеместным разрушением сетей, тогда как лобно‑височная деменция демонстрирует более однородные изменения мощности и селективные, зависящие от диапазона, сдвиги в связности, особенно во височной доле. Хотя эти результаты требуют подтверждения на больших и более разнообразных выборках, они указывают на простые и доступные ЭЭГ‑меры, которые могли бы помочь клиницистам раньше различать типы деменции, направлять дальнейшее обследование и в конечном счёте поддерживать более персонализированную помощь.

Цитирование: Iqbal, S., Nisar, H. & Yeap, K.H. Quantitative EEG signatures of power and functional connectivity alterations in Alzheimer’s disease and frontotemporal dementia. Sci Rep 16, 12158 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42452-9

Ключевые слова: электроэнцефалография, болезнь Альцгеймера, лобно-височная деменция, связность мозга, биомаркеры