Складність серцевого ритму може передбачити когнітивні здібності у старшому віці

Нове дослідження, опубліковане 7 травня в Journal of the American Heart Association, розкриває несподіваний зв'язок між складністю серцевого ритму та збереженням когнітивних функцій у процесі старіння. Науковці використали спеціальний показник під назвою «ентропія розподілу», який фіксує тонкі закономірності серцевого ритму.

Дослідники з Mass General Brigham спостерігали за 503 літніми людьми, середній вік яких становив 82 роки. Переважну більшість учасників (76%) становили жінки. Протягом дослідження, яке тривало до 4,5 років, науковці відстежували пульс учасників уночі за допомогою датчиків на кінчиках пальців та оцінювали їхні когнітивні здібності на початку дослідження та під час подальших візитів.

«Складність серцевого ритму є ознакою здорової фізіології», — пояснює старший автор дослідження Пенг Лі, доктор філософії з відділення анестезіології, інтенсивної терапії та медицини болю в Massachusetts General Hospital та відділу розладів сну та циркадних ритмів у Brigham and Women's Hospital. «Наше серце має балансувати між спонтанністю та адаптивністю, враховуючи внутрішні потреби та зовнішні стресові фактори».

На відміну від попередніх досліджень, які зосереджувалися на базовій варіабельності серцевого ритму, це дослідження вивчало математичну складність серцевих ритмів — наскільки вони непередбачувані, але водночас організовані. Ця складність відображає ефективність роботи вегетативної нервової системи організму, яка контролює несвідомі процеси, такі як дихання та серцебиття.

Дослідження виявило кілька важливих взаємозв'язків між структурою серцевого ритму та здоров'ям мозку. Вища складність пульсу передбачала повільніше зниження загальних когнітивних здібностей. Захисний ефект хорошої складності пульсу був еквівалентний тому, якби людина була приблизно на 3 роки молодшою. Традиційні показники варіабельності серцевого ритму не змогли передбачити когнітивні зміни. Найсильніші переваги проявилися у функціях мозку, пов'язаних із пам'яттю. Важливо зазначити, що цей взаємозв'язок залишався значущим навіть після врахування інших факторів здоров'я.

«Результати підкреслюють корисність нашого підходу як неінвазивного вимірювання гнучкості серця у відповідь на сигнали нервової системи», — говорить провідна авторка дослідження Ченлу Гао, доктор філософії, також з відділення анестезіології, інтенсивної терапії та медицини болю в Massachusetts General Hospital. «Цей метод підходить для майбутніх досліджень, спрямованих на розуміння взаємозв'язку між здоров'ям серця та когнітивним старінням».

Хоча дослідники ще не повністю розуміють природу цього зв'язку, існує кілька можливих механізмів, які можуть його пояснити. Вегетативна нервова система впливає на кровотік до мозку, реакції на стрес та якість сну — всі ці фактори впливають на здоров'я мозку та формування пам'яті.

Здорове серце не б'ється як метроном — воно демонструє тонкі варіації, які відображають реакцію організму на дихання, зміни положення тіла, стрес та численні інші внутрішні та зовнішні фактори. Ця природна мінливість створює складні закономірності, які можна виміряти математично. Коли ця складність зменшується, це часто вказує на те, що серцево-судинна система стає менш чутливою та адаптивною. Дослідження виявило, що таке зниження складності передувало когнітивному спаду, що свідчить про можливість використання цього показника як раннього попереджувального сигналу проблем із здоров'ям мозку.

Зв'язок між здоров'ям серця та функціонуванням мозку визнається вже багато років, але це дослідження пропонує більш чутливий інструмент для виявлення тонких змін. Традиційні фактори ризику, такі як високий кров'яний тиск, вже пов'язують здоров'я серця та мозку, але цей показник складності, схоже, фіксує додаткову інформацію про те, наскільки добре функціонують регуляторні системи організму.

Дослідницька група планує вивчити, чи може складність пульсу передбачати розвиток деменції, що зробило б цей метод корисним для виявлення людей, яким може бути корисним раннє втручання. Це відкриття може потенційно допомогти виявляти людей з підвищеним ризиком когнітивного спаду ще до появи помітних симптомів.

Ця нова галузь досліджень підкреслює захопливі зв'язки між різними системами організму та нагадує нам, що здоров'я серця та мозку тісно переплетені в процесі старіння. Можливо, в майбутньому просте нічне вимірювання пульсу стане частиною рутинного скринінгу когнітивного здоров'я, хоча для цього потрібні додаткові дослідження.