Aivojen hemodynaamiset muutokset kognitiivisen testauksen aikana: fTCD-tutkimus

Dementia on yleisin hermostoa rappeuttava sairaus Yhdistyneessä kuningaskunnassa (Yhdistynyt kuningaskunta); Tällä hetkellä 850 000 ihmistä sairastaa dementiaa Yhdistyneessä kuningaskunnassa, ja tämän määrän odotetaan nousevan yli miljoonaan seuraavan viiden vuoden aikana. Dementian vuosikustannukset Yhdistyneelle kuningaskunnalle ovat 23,6 miljardia puntaa. Yleisin dementiatyyppi väestössä (55 %) on Alzheimerin dementia (AlzD). AlzD alkaa tyypillisesti vähitellen ja etenee hitaasti. Vaskulaarinen dementia (VascD) on toiseksi yleisin dementian muoto (15 %), ja siihen viittaavat verisuonten riskitekijät, kuten korkea verenpaine, korkea kolesteroli, tupakointi ja sydänsairaudet. Vaskulaarinen dementia alkaa usein äkillisesti ja etenee vaiheittain ja epäsäännöllisesti; kognitiiviset puutteet ovat usein epäyhtenäisempiä kuin Alzheimerin dementian. Lievä kognitiivinen vajaatoiminta (MCI) vaikuttaa jopa 20 %:iin iäkkäistä aikuisista ja kuvaa joukon oireita pikemminkin kuin tiettyä lääketieteellistä tilaa tai sairautta. MCI-potilaalla on hienovaraisia ​​ongelmia yhden tai useamman seuraavista: päivittäisen muistin, suunnittelun, kielen, huomion ja visuaalisten taitojen kanssa. Vaikka MCI lisää merkittävästi riskiä sairastua dementiaan, ei ole mahdollista ennustaa tarkasti, ketkä MCI-potilaat etenevät dementiaan.

Viime aikoina tietomme dementian kehittymisen mekanismeista on muuttunut huomattavasti. Toisin kuin aikaisemmissa ajatuksissa, nyt on lisääntynyt ymmärrys siitä, että AlzD:ssä ja VascD:ssä on verisuoniongelmia (verisuonten toimintahäiriö) ja aivojen verenkiertoon (aivojen hemodynamiikka) liittyviä ongelmia. Tutkimustutkimukset, joissa selvitetään verisuonten vaikutusta dementiaan, raportoivat yleensä alhaisesta verenkierrosta (aivojen hypoperfuusio). Tämän hypoperfuusion uskotaan vaikuttavan solujen terveyteen, mikä puolestaan ​​laukaisee neurodegeneratiivisia reittejä.

Aivojen verenkierto liittyy suoraan aivojen toimintaan, joka tunnetaan nimellä "neurovaskulaarinen kytkentä". Aivojen aktivointia voidaan saada aikaan erilaisilla kognitiivisilla ja visuaalisilla tehtävillä (esim. lukeminen ja kirjoittaminen) sekä sensorimotorisilla tehtävillä (esim. liike tai kosketus). Kognitiivisia arvioita käytetään rutiininomaisesti dementian diagnosoinnissa. Aivojen verenkiertoa voidaan tutkia käyttämällä tekniikoita, kuten funktionaalista magneettikuvausta (fMRI), positroniemissiotomografiaa (PET) tai yhden fotonin emissiotietokonetomografiaa (SPECT). Nämä tekniikat ovat kuitenkin kalliita, SPECT:n tapauksessa niihin liittyy säteilyä, ja on toteutettavuusongelmia, jotka ovat erityisen ongelmallisia iäkkäille väestöryhmille, mukaan lukien tarve makaamaan paikallaan pitkiä aikoja ilman metallisia implantteja. Transkraniaalinen Doppler (TCD) -ultraääni on yksinkertainen, ei-invasiivinen kuvantamistekniikka, joka mahdollistaa aivojen verenvirtausnopeuden jatkuvan ja kahdenvälisen tallentamisen aivojen päävaltimoiden läpi.

Kognitiivinen testaus standardoiduilla arviointityökaluilla, kuten Mini Mental State Examination, Montreal Cognitive Assessment ja Addenbrooke's-III Cognitive Examination (ACE-III) on keskeinen osa dementian muodollista diagnoosia, mutta näiden testien vaikutukset aivojen verenkiertoon ja hemodynamiikkaa ei tunneta. ACE-III on laajalti käytetty, validoitu, kognitiivinen seulontatyökalu, jota suositellaan terveydenhuollon ammattilaisille ja tutkijoille yli 50-vuotiaille potilaille, joilla epäillään dementiaa. ACE-III on saatavilla ilmaiseksi. Tekijänoikeudet omistaa professori John Hodges, ARC-federaation stipendiaatti ja kognitiivisen neurologian professori Neuroscience Research Australiasta, joka on iloinen, että testiä voidaan käyttää kliinisessä käytännössä ja tutkimusprojekteissa.

Tämä ryhmä on käyttänyt tätä protokollaa menestyksekkäästi tutkiakseen muutoksia CBFv:ssä 40 terveellä vapaaehtoisella Leicesterin yliopistosta. Tämän analyysin tiedot on esitelty kansainvälisessä konferenssissa, ja se on parhaillaan vertaisarvioinnissa julkaistavaksi. Siksi tämä protokolla on osoittanut käyttökelpoisuuden terveellä populaatiolla, ja sen käyttö potilaspopulaatiossa vaatii lisätutkimuksia.

Tässä tutkimuksessa käytetään siksi transkraniaalista Doppler-ultraääntä terveiden kontrollien, AlzD-potilaiden, VascD-potilaiden ja MCI-potilaiden aivojen verenvirtausvasteiden tutkimiseen vastauksena ACE-III-kognitiivisen tutkimuksen suoritukseen.