Zerebrale hämodynamische Veränderungen während kognitiver Tests: Eine fTCD-Studie

Demenz ist die häufigste neurodegenerative Erkrankung im Vereinigten Königreich (UK); Derzeit leben im Vereinigten Königreich 850.000 Menschen mit Demenz, und es wird erwartet, dass diese Zahl innerhalb der nächsten 5 Jahre auf über 1 Million steigen wird. Die jährlichen Kosten für das Vereinigte Königreich durch Demenz belaufen sich auf 23,6 Mrd. £. Die häufigste Form der Demenz in der Bevölkerung (55 %) ist die Alzheimer-Demenz (AlzD). AlzD hat typischerweise einen allmählichen Beginn und eine langsame Progression. Vaskuläre Demenz (VascD) ist die zweithäufigste Form der Demenz (15 %) und wird durch das Vorhandensein vaskulärer Risikofaktoren wie Bluthochdruck, hoher Cholesterinspiegel, Rauchen und Herzerkrankungen nahegelegt. Der Beginn der vaskulären Demenz ist oft abrupt und das Fortschreiten schrittweise und unregelmäßig; kognitive Defizite sind oft weniger einheitlich als bei der Alzheimer-Demenz. Leichte kognitive Beeinträchtigung (MCI) betrifft bis zu 20 % der älteren Erwachsenen und beschreibt eher eine Reihe von Symptomen als einen bestimmten medizinischen Zustand oder eine Krankheit. Eine Person mit MCI hat subtile Probleme mit einem oder mehreren der folgenden Punkte: Alltagsgedächtnis, Planung, Sprache, Aufmerksamkeit und visuell-räumliche Fähigkeiten. Obwohl MCI das Risiko, eine Demenz zu entwickeln, derzeit signifikant erhöht, ist es nicht möglich, genau vorherzusagen, welche Patienten mit MCI eine Demenz entwickeln werden.

In jüngster Zeit hat sich unser Wissen über die Mechanismen der Demenzentstehung stark verändert. Im Gegensatz zu früheren Überlegungen wächst nun das Verständnis, dass sowohl bei AlzD als auch bei VascD Probleme mit den Blutgefäßen (vaskuläre Dysfunktion) und der Hirndurchblutung (zerebrale Hämodynamik) vorliegen. Forschungsstudien, die die vaskulären Beiträge zur Demenz untersuchen, berichten im Allgemeinen von einem niedrigen Blutfluss (zerebrale Hypoperfusion). Es wird angenommen, dass diese Hypoperfusion die Zellgesundheit beeinträchtigt, was wiederum neurodegenerative Wege auslöst.

Der Blutfluss im Gehirn ist direkt mit der Gehirnaktivität verbunden, ein Konzept, das als „neurovaskuläre Kopplung“ bekannt ist. Die Gehirnaktivierung kann durch verschiedene kognitive und visuelle Aufgaben (z. B. Lesen und Schreiben), aber auch durch sensomotorische Aufgaben (z. B. Bewegung oder Berührung). Kognitive Assessments werden routinemäßig in der Demenzdiagnostik eingesetzt. Die Durchblutung des Gehirns kann mit Techniken wie der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI), der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder der Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) untersucht werden. Diese Techniken sind jedoch teuer, im Fall von SPECT beinhalten sie Bestrahlung, und es gibt Durchführbarkeitsprobleme, die besonders problematisch für ältere Bevölkerungsgruppen sind, einschließlich der Notwendigkeit, für längere Zeit still zu liegen und keine Metallimplantate zu tragen. Der transkranielle Doppler (TCD)-Ultraschall ist ein einfaches, nicht-invasives Bildgebungsverfahren, das die kontinuierliche und bilaterale Aufzeichnung der Gehirnblutflussgeschwindigkeit durch die Hauptarterien im Gehirn ermöglicht.

Kognitive Tests mit standardisierten Bewertungsinstrumenten wie der Mini Mental State Examination, Montreal Cognitive Assessment und Addenbrooke's-III Cognitive Examination (ACE-III) sind eine Schlüsselkomponente der formalen Diagnose von Demenz, doch die Auswirkungen dieser Tests auf die Durchblutung des Gehirns und Hämodynamik ist unbekannt. Der ACE-III ist ein weit verbreitetes, validiertes, kognitives Screening-Tool, das von Ärzten und Forschern zur Verwendung bei Patienten über 50 Jahren mit Verdacht auf Demenz empfohlen wird. Der ACE-III ist kostenlos erhältlich. Das Urheberrecht liegt bei Professor John Hodges, ARC Federation Fellow und Professor für Kognitive Neurologie bei Neuroscience Research Australia, der sich über die Verwendung des Tests in der klinischen Praxis und in Forschungsprojekten freut.

Dieses Protokoll wurde von dieser Gruppe erfolgreich verwendet, um Veränderungen des CBFv bei 40 gesunden Freiwilligen der Universität Leicester zu untersuchen. Die Daten aus dieser Analyse wurden auf einer internationalen Konferenz vorgestellt und werden derzeit einer Peer-Review zur Veröffentlichung unterzogen. Daher hat dieses Protokoll die Machbarkeit in einer gesunden Population gezeigt und rechtfertigt weitere Untersuchungen für den Nutzen in einer Patientenpopulation.

Diese Forschung wird daher transkraniellen Doppler-Ultraschall verwenden, um die Reaktion des Gehirnblutflusses von gesunden Kontrollpersonen, Patienten mit AlzD, Patienten mit VascD und Patienten mit MCI als Reaktion auf die Leistung der kognitiven ACE-III-Untersuchung zu untersuchen.