Optické neurozobrazování a kognice (ONAC)

Existuje několik různých typů demence včetně Alzheimerovy choroby (AD) a demence s Lewyho tělísky (DLB). Vzhledem k překrývající se symptomatologii napříč typy demence a nedostatku objektivních biomarkerů, které jsou v současnosti pro demenci k dispozici, je výskyt chybných diagnóz vysoký. Navíc není dobře definován přechod z toho, co je běžně považováno za mezistupeň, nazývaný mírná kognitivní porucha (MCI), k demenci. Neurovaskulární a metabolická dysfunkce byla silně spojena s neurodegenerací a demencí, avšak mechanické pochopení této souvislosti nebylo plně rozvinuto.

Near-Infrared Spectroscopy (NIRS) je neinvazivní, neionizující a přenosná neurozobrazovací technika, která využívá světlo ke kvantifikaci změn koncentrace okysličeného a deoxygenovaného hemoglobinu v mozku. Jako takový je vysoce atraktivní alternativou k funkčnímu zobrazování magnetickou rezonancí, protože umožňuje přístup většímu množství jednotlivců, lze jej použít u lůžka nebo ve vlastních domovech pacientů a je výrazně méně rušivý.

K identifikaci toho, jak se u demence mění hemodynamika a metabolismus mozku, bude tato studie používat NIRS u 25 pacientů s AD, 25 pacientů s DLB, 50 pacientů s MCI a 100 zdravých kontrol stejného věku. Tato studie bude provedena Technickou školou a Školou klinické medicíny na University of Cambridge.

Zaprvé, vyšetřovatelé provedou několik kognitivních testů u těchto skupin pacientů a zároveň změří mozkovou aktivitu pomocí nejmodernějšího zařízení NIRS s vysokou hustotou s dvojitou vlnovou délkou, aby zmapovali, jak se u demence mění hemodynamika mozku. Za druhé, vyšetřovatelé provedou další kognitivní testy pomocí širokopásmového NIRS, aby změřili, jak se mění neurometabolismus u skupin pacientů. Vyšetřovatelé také spojí optická data s několika aspekty poznání, které tyto kognitivní testy budou měřit, včetně paměti, pozornosti a motorických funkcí. Bude také provedeno několik dotazníků k posouzení nekognitivních symptomů, jako je deprese a poruchy spánku. Pokud účastníci ve skupinách pacientů neprodělali vyšetření magnetickou rezonancí (MRI) nebo jej provedli před více než dvěma lety, provedou také vyšetření MRI, aby umožnili lokalizaci mozkové aktivity, měřenou pomocí NIRS, zohledňující individuální rozdíly v struktura mozku a vzory atrofie.

Vyšetřovatelé porovnají všechny skupiny pacientů (AD, DLB, MCI) se zdravými kontrolami, aby určili, jak se u demence mění hemodynamika a metabolismus mozku a jak to souvisí s behaviorálními skóre (shromážděnými během kognitivního testování) a klinickými skóre ( buď pomocí údajů shromážděných z dotazníků nebo pacientovy vlastní klinické anamnézy). Prostřednictvím kombinace dvou technik NIRS vyšetřovatelé také určí povahu vztahu mezi okysličením krve v okolní vaskulatuře a intraneuronální metabolickou aktivitou a jak může být tento vztah změněn u demence au různých typů demence. Kromě toho musí výzkumníci použít výpočetní metody, jako je strojové učení, k identifikaci hemodynamických a/nebo metabolických signatur pro použití jako biomarkery na klinice.