COVID-19 и мозг: массовое сканирование повреждений

Недавний обзор 49 исследований с использованием МРТ обнаружил: после заражения COVID-19 в человеческом мозге происходят значительные структурные и функциональные изменения. Результаты показывают, что коронавирус влияет на участки мозга, отвечающие за память, эмоции и исполнительные функции. Это помогает объяснить множество неврологических симптомов у переболевших. Исследование опубликовано в журнале "Cerebral Cortex".

После первых вспышек коронавируса тысячи пациентов жаловались на затяжные проблемы с мозгом: от туманного сознания и усталости до реальных провалов в памяти. Группа учёных во главе с Ли Ченом, Хуан Ланом и Вэньсион Лиу собрала и проанализировала опубликованные данные, чтобы составить глобальную картину влияния инфекции на центральную нервную систему. Основной акцент сделали на МРТ — магнитно-резонансной томографии, которая позволяет увидеть детали анатомии и активности мозга.

Команда оценивала изменения в разных типах мозговой ткани. Серая материя — "рабочие" клетки мозга, обрабатывающие информацию; белая материя — волокна, соединяющие эти центры. Функциональные методики фиксируют кровоток и насыщение мозга кислородом, отслеживая, как зоны мозга общаются друг с другом в реальном времени.

В обзор попали исследования, где сравнивали МРТ пациентов, перенёсших COVID-19, с мозгами здоровых людей. В выборке были и те, кто только болел, и те, кто давно поправился. Некоторые работы ограничивались десятком человек, другие исследовали сотни пациентов.

Когда собрали результаты, увидели закономерные паттерны отклонений в ряде ключевых областей мозга. Особенно часто страдала лобная доля — центр принятия решений и контроля за поведением. Также выявлены изменения в височной и теменной долях — участках, отвечающих за сенсорную обработку и внимание.

Потеря структуры во лбу может объяснять реальное снижение когнитивного контроля у некоторых пациентов. Причем префронтальная кора особо чувствительна к психологическим нагрузкам — возможно, свою роль сыграл не только вирус, но и хронический стресс от пандемии.

Височная доля включает область Гешля (Heschl’s gyrus), где мозг обрабатывает звуки. Так что затяжная пандемическая "глухота" у многих пациентов — не плод воображения. Теменная доля, отвечающая за внимание и работу с пространством, у переболевших тоже претерпевает изменения, что провоцирует рассеянность и проблемы с концентрацией.

В этих зонах наблюдается уменьшение объёма серого вещества и истончение внешнего слоя мозга. Учёные предполагают, что причиной может быть нехватка кислорода или воспалительный шторм во время острой фазы болезни. Иногда, напротив, фиксировали увеличение объёма вещества, что может означать временный отёк — либо попытку мозга компенсировать урон за счёт роста новых связей.

Белое вещество тоже не осталось без последствий: вода внутри нервных волокон у переболевших COVID-19 чаще двигалась аномально, что говорит о деградации защитной оболочки. Это замечали даже у пациентов с лёгкими или среднетяжёлыми симптомами, когда внешне структура мозга на обычной МРТ выглядела вполне нормально.

Функциональные сканы фиксировали расстроенную синхронизацию между разными зонами, особенно в лимбической системе (эмоции и память: гиппокамп, островковая доля, миндалевидное тело). Именно здесь чаще всего были найдены связи между нарушениями в мозге и жалобами на тревогу, депрессию, посттравматические расстройства.

В заданиях на рабочую память переболевшие COVID-19 показывали нетипичные паттерны активации: мозгу приходилось перестраиваться, чтобы справиться с привычными задачами. Дополнительные тесты выявили, что у пациентов с хронической потерей обоняния нарушено взаимодействие между центрами восприятия запахов — и это напрямую связано с худшими результатами на тестах кратковременной памяти.

Измерения кровотока обнаружили хроническую нехватку кровоснабжения во многих областях мозга, особенно в лобных и височных долях. Это приводит к недостатку кислорода и питательных веществ, что сказывается на внимании, речи и высших функциях мышления. Под особой угрозой оказались глубинные подкорковые ядра (например, таламус): эти "реле" мозга особенно требовательны к питанию.

Однако почти все исследования дают единовременный снимок, а не отслеживают динамику повреждений от болезни или выздоровления. К тому же сравнить состояние мозга до и после COVID-19 практически невозможно: исходных данных у пациентов до пандемии не было. Различия между людьми могли появиться и до болезни.

Участники исследованных работ кардинально отличались друг от друга по тяжести и давности болезни — смешение этих групп затрудняет точную оценку восстановления. Некоторые работы вообще сканировали только определённые области, что увеличивает шансы увидеть разницу между группами там, где она может оказаться случайной.

Учёные подчеркивают: нужны новые, более объективные и продолжительные работы с полным сканированием мозга и отслеживанием изменений во времени. Только так можно будет понять, обратимы ли повреждения — или их придётся принимать как новую реальность.

Авторский состав публикации: Ли Чен, Хуан Лан, Вэньсион Лиу, Чао Зуо, Грэм Кемп, Сон Ванг, Цийон Гонг, Сюелинг Суо.