Болезнь Альцгеймера начинается незаметно: в глубине мозга накапливаются два белка — тау и амилоид-бета. Они ведут себя как семена сорняка: один появившийся комочек заставляет соседние клетки производить такие же комочки. Постепенно белки расползаются по нервным волокнам, словно вода по капиллярам бумажного полотенца, и захватывают новые области.
Мозг при этом сжимается. У здорового человека он как губка, наполненная водой, а при Альцгеймере — как высохшая губка: теряет объём, борозды становятся глубже, желудочки расширяются. Учёные давно видели это на снимках, но не могли связать картину с микроскопическими процессами.
Теперь в Оксфорде построили компьютерную модель, которая объединяет оба уровня. В неё загружают МРТ конкретного пациента — и программа сама восстанавливает форму мозга и направления нервных волокон. Затем запускается симуляция: белки распространяются по волокнам, а ткань в ответ теряет объём. Через несколько виртуальных лет модель показывает, как именно изменится мозг этого человека.
Это как прогноз погоды для мозга. Вместо циклонов и осадков — карта распространения белков и зон будущего сжатия. Врач сможет заранее увидеть, какие области пострадают сильнее, и подобрать терапию до того, как появятся явные симптомы. А саму модель — вместе с программой для обработки снимков — авторы выложили в открытый доступ: любой исследователь может скачать и адаптировать её под свои задачи.
Скорость распространения тау-белка по мозгу примерно 1–2 миллиметра в год — это в сто раз медленнее, чем растёт ноготь на пальце.