STROKE №2 (38) / 2015

Взаимосвязь между гиперинтенсивными очагами в белом веществе, толщиной коры и когнитивными способностями

10 июня 2015

Department of Neurology, Center for Neuroscience, Centre for Cognitive Neuroimaging, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud University Nijmegen Medical Centre, Nijmegen, The Netherlands; Institute of Neuroscience and Medicine, Research Center Julich, Julich, Germany; Department of Neurology, HagaZiekenhuis Den Haag, Den Haag, The Netherlands; Erwin L. Hahn Institute for Magnetic Resonance Imaging, University of Duisburg-Essen, Essen, Germany; and MIRA Institute for Biomedical Technology and Technical Medicine, University of Twente, Enschede, The Netherlands.

Предпосылки и цель исследования. Гиперинтенсивные очаги в белом веществе (ГОБВ) ассоциированы с клинически гетерогенными симптомами, которые невозможно объяснить только наличием этих поражений. Предполагается, что эти повреждения ассоциированы с атрофией коры головного мозга, уменьшением ее толщины, и могут привести к развитию дополнительных когнитивных нарушений.
В настоящем исследовании изучили связь между ГОБВ, толщиной коры и когнитивными способностями у лиц с поражением мелких церебральных сосудов. Методы. В исследование включили 426 пациентов с церебральной микроангиопатией без деменции в возрасте от 50 до 85 лет, которым провели магнитно-резонансную томографию (МРТ) головного мозга. Выполнили анализ толщины коры и вручную выделили ГОБВ. Для изучения связи между показателями толщины коры ГОБВ применили теорию графов, а затем построили матрицы структурной ковариации с использованием корреляций с толщиной коры в различных областях мозга. Результаты. Большое количество ГОБВ в лобно-височных областях было связано с меньшей толщиной коры, в то время как ГОБВ в парацентральных областях были связаны с бóльшей толщиной коры. При проведении анализа сетевых показателей выявили, что показатели нарушения сети были ассоциированы с ГОБВ и когнитивными способностями. Кроме того, ГОБВ в отдельных проводящих путях белого вещества были связаны с толщиной коры в определенных областях головного мозга и сетевыми показателями. Когнитивные способности были связаны с толщиной коры
в лобно-височных областях и сетевыми показателями, а не с наличием ГОБВ, даже после внесения поправок на толщину коры. Выводы. Результаты анализа данных этого перекрестного исследования позволяют предположить, что кортикальные изменения (повреждение отдельных областей и нарушение сети), прямо или косвенно опосредованные наличием ГОБВ (повреждением отдельных проводящих путей) и другими факторами (например, сосудистыми факторами риска), могут привести к нарушению когнитивных функций. Эти данные имеют значение в понимании связи между ГОБВ, морфологией коры и возможным сопутствующим нарушением когнитивных функций и деменцией.

При поражении мелких церебральных сосудов, среди прочего, появляются гиперинтенсинвные очаги в белом веществе (ГОБВ) предположительно сосудистого происхождения, которые обычно видны на МРТ головного мозга у здоровых пожилых людей и ассоциированы с сосудистыми факторами риска [1, 2].

Лежащие в основе развития ГОБВ патологические изменения гетерогенны и варьируются от умеренной демиелинизации до незавершенных субкортикальных инфарктов. Наличие таких очагов поражений вещества головного мозга ассоциировано с нарушением когнитивных и двигательных функций [3, 4], хотя точные механизмы их развития до конца не изучены.

Возможным механизмом, посредством которого ГОБВ могут привести к развитию клинических симптомов, является истончение коры. Этот механизм недавно был продемонстрирован у пациентов с церебральной аутосомно-доминантной артериопатией с субкортикальными инфарктами и лейкоэнцефалопатией (CADASIL) [5, 6]. Кроме того, было показано увеличение степени атрофии коры у лиц с бóльшим количеством ГОБВ [7–10]. Однако полностью понять этот механизм невозможно, поскольку в большинстве предыдущих исследований использовали глобальные показатели [10] или получили противоречивые результаты в отношении взаимосвязи ГОБВ и атрофии коры отдельных областей головного мозга. На сегодняшний день в нескольких исследованиях использовали повоксельную морфометрию и продемонстрировали, что ГОБВ связаны с регионарной атрофией головного мозга [7, 9, 11], в то время как другие исследования были проведены с участием пациентов с синдромом CADASIL [5, 6]. Альтернативным способом изучения морфологии коры головного мозга является анализ толщины коры.

Другой возможный механизм заключается во влиянии ГОБВ на кору на сетевом уровне. Взаимодействия между отдельными участками головного мозга играют важную роль в обеспечении когнитивных функций. Наличие ГОБВ может привести к разрушению этих взаимодействий, нарушению кортикальной сети и когнитивным нарушениям. Для изучения кортикальной морфологии на сетевом уровне можно использовать теорию графов [12], которые строятся на основе показателей межрегионарной ковариации толщины коры [13, 14]. Теория графов, как правило, охватывает организацию сети и дает информацию о размере интеграции и сегрегации отдельных областей головного мозга. Она описывает области головного мозга, как совокупность узлов, соединенных гранями на основе показателей корреляционного анализа толщины коры. Изменения в сетевых показателях с учетом структурной ковариации были обнаружены при различных психических и неврологических заболеваниях, в т.ч. при рассеянном склерозе [15] и болезни Альцгеймера [13].

Цель настоящего исследования заключалась в изучении связи между ГОБВ, морфологией коры (на регионарном и сетевом уровнях) и когнитивными способностями у пожилых пациентов с поражением мелких церебральных сосудов без деменции.

Мы провели анализ толщины коры для выявления областей, ассоциированных с ГОБВ, и выполнили анализ, согласно теории графов, с учетом структурной ковариации для изучения связи между ГОБВ, сетевыми показателями и когнитивными функциями.

Мы предположили, что толщина коры и сетевые показатели структурной ковариации связаны с ГОБВ и когнитивными способностями, а влияние ГОБВ на когнитивные функции будет опосредовано толщиной коры.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Выборка исследования

Это исследование было разработано в Университете Радбауд. Nijmegen Diffusion tensor and MRI Cohort (RUN DMC) – проспективное когортное исследование, разработанное для изучения факторов риска и оценки влияния функциональных и структурных изменений головного мозга, выявленных с помощью МРТ, на когнитивную, двигательную функцию и настроение у пожилых людей с поражением мелких церебральных сосудов [16].

Использовали следующие критерии включения: (1) возраст от 50 и 85 лет, (2) признаки поражения мелких церебральных сосудов, выявленные при нейровизуализации. Критерием болезни мелких церебральных сосудов считали наличие ГОБВ или лакун предположительно сосудистого происхождения. ГОБВ были определены как гиперинтенсивные очаги в белом веществе, выявленные при проведении МРТ в режиме с подавлением сигнала свободной воды без выраженной или с минимальной зоной гипоинтенсивного МР-сигнала, окружающего зону инфаркта на Т1-взвешенных изображениях, за исключением глиоза [2]. Лакунами считали гипоинтенсивные области размером >2 мм и ≤15 мм на изображениях в режиме с подавлением сигнала свободной воды и T1-изображениях, за исключением расширенных периваскулярных пространств (≤2 мм, за исключением области вокруг передней спайки, где периваскулярные пространства могут иметь бóльший размер) и инфрапутаменальных псевдолакун [2].

Мы намеренно не стали использовать пороговое значение для ГОБВ или лакун при включении участников с различной тяжестью заболевания. Критериями исключения были: (1) деменция...

А.М. Туладхар, А.Т. Реид, Е. Шумская, К.Ф. де Лаат, А.Г.В. ван Норден, Е.Дж. ван Дик, Д.Г. Норрис, Ф.-Е. де Лиу
Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.