치매 조기진단에서 미주 체성감각유발전위와 근적외분광법 (Vogel)

우리 인구의 수명이 늘어남에 따라 치매 증후군의 유병률이 증가하고 있습니다. 치매의 가장 흔한 원인은 알츠하이머병(Alzheimer's Disease, AD)이며 여전히 완치가 불가능합니다. 따라서 AD는 의학적, 사회적 및 경제적 중요성이 증가하고 있습니다.

지난 30년 동안의 집중적인 과학적 연구는 AD의 병인에 기여하는 다양한 요인을 확인했습니다. 이러한 복잡한 프로세스는 현재 임상 시험에서 조사되는 특정 치료 옵션을 초래합니다. 고려된 위험 요소나 특정 치료 개입에 관계없이 치료는 아밀로이드 플라크 또는 신경원섬유의 형성을 방해할 수 있으므로 AD의 과도한 전임상 과정에서 가능한 한 초기에 시작해야 합니다. 특히 신경보호 개입은 신경세포가 비가역적으로 손상될수록 더 효과적입니다. 따라서 개발 중이거나 초기 알츠하이머병의 조기 진단이 가장 중요합니다. 마찬가지로, AD에 특정한 치료 옵션에 비추어 볼 때 다른 형태의 치매와의 감별 진단이 중요해 보입니다.

따라서 이상적인 검사 방법은 수행하기 쉽고 비용 효율적이며 반복 가능하고 비침습적이며 환자에게 불편함이 없어야 할 뿐만 아니라 특히 질병의 초기 단계를 감지하고 가능하면 AD의 진행을 고려해야 합니다. - 특정 변경 사항. 분명히, 자기 공명 영상, 뇌척수액 분석 또는 양전자 방출 단층 촬영과 같은 AD 또는 MCI 진단에 대한 오늘날의 일상적인 검사 방법은 이러한 요구 사항을 모두 충족하지 못합니다. 따라서 단일 진단 검사가 없고 진단 정확도를 높이기 위해 바이오마커를 결합해야 할 필요성을 깨닫는 상황에서 이러한 모든 단점을 우회하는 방법이 여전히 필요합니다.

질병의 초기 세포 변화는 심각한 형태학적 변화가 발생하기 오래 전에 뇌 기능에 영향을 미칠 것으로 예상되기 때문에 이러한 변화는 주로 집중적인 신경심리학적 평가와 같은 신경인지 방법이나 전기생리학적 또는 기능적 뇌 영상 방법으로 수행할 수 있는 기능 검사를 사용하여 조사해야 합니다.

신경심리학적 평가 이전 연구에서는 연관 학습, 언어 유창성 및 건설적 실천과 같은 AD 발달에 대한 다양한 인지 측정의 예측 타당성을 조사했습니다. 이와 같이 언어 및 비언어적 기억, 시각-공간 및 실행 기능, 실행 요소가 있는 언어 유창성은 인지 저하를 따르는 데 적합한 것으로 보입니다. 건강한 대조군과 비교하여 나중에 AD 또는 MCI가 발병하는 피험자에서, (지연된 언어 및 시각 기억 및 연관 학습)에 따른 삽화적 기억 및 의미론적 언어 유창성에서 더 나쁜 성능이 특징적인 것으로 알려져 있습니다. 따라서 이러한 인지 과정을 측정하기 위한 확장된 신경 심리학적 테스트는 특히 다른 진단 방법의 추가 이점을 평가하는 데 합리적으로 보입니다.

미주 체감각 유발 전위(VSEP) 오늘날 우리가 알고 있는 바와 같이, AD는 예측 가능한 단계의 균일한 순서로 신경원섬유 엉킴과 같은 특정 AD 병리의 확산 패턴이 있는 긴 전임상 과정을 가지고 있습니다. Locus caeruleus, parabrachial nucleus 또는 Raphe nuclei와 같이 AD에 초기에 관여하는 많은 핵은 X 번째 뇌신경인 미주 신경의 영향에 동등하게 참여합니다. 우리 연구실은 미주 신경(VSEP)의 체감각 유발 전위 기술을 초래한 하부 뇌간에서 미주 관련 핵의 기능 평가를 위한 방법을 개발하기 위해 가설 기반 접근 방식을 사용했습니다. 이 방법은 한편으로는 유발 전위에 의한 초기 기능적 변화의 접근성과 다른 한편으로는 AD 과정에서 미주 신경을 포함하는 특정 뇌간 핵의 조기 영향을 목표로 합니다.

VSEP의 방법은 미주 신경의 귓바퀴 분지(ABVN)의 경피적 자극을 이용합니다. 이것은 이주에서 외이도 음향의 부분을 자극하는 이 신경의 유일한 감각 부분인 것으로 추정됩니다. 이 피부 분지는 AD 과정에서도 영향을 받는 고립로 핵을 통해 미주 신경에 접근하는 것으로 나타났습니다.

한편 VSEP 기법은 방법론적 관점에서 잘 특징지어진다. 관찰된 전위가 뇌간 수준에서 생성되고 부작용 없이 두피에서 원거리 전위로 감지될 수 있음을 시사하는 수많은 발견이 있습니다. VSEP는 재현 가능하며 진폭과 대기 시간은 음향 유발 전위의 해당 매개변수 범위에 있습니다. 기능적 자기 영상을 이용한 상세한 검사는 주요 미주 분지의 기존 침습적 자극에 대한 반응으로 활성화 패턴에 필적하는 ABVN 자극 시 피질 활성화 패턴을 나타냈습니다. 후속 작업에서 상행 미주 신경 투영과 관련될 수 있는 뇌간 활성화의 관여도 입증되었습니다.

이와 같이 VSEP는 AD 및 경도 인지 장애(MCI)의 조기 발견을 위한 가능한 수단으로 제안되었습니다. 두 그룹의 VSEP 대기 시간은 건강한 대조군에 비해 훨씬 더 긴 것으로 나타났습니다. 혈관성 치매 및 주요 우울증 환자에서 VSEP 매개변수의 차이는 발견되지 않았습니다.

근적외선 분광법(NIRS) NIRS는 650-850nm의 파장을 사용하는 근적외선을 통해 대뇌 산소화의 변화를 측정합니다. NIRS의 원리는 뇌의 국소 신경 활성화가 증가된 국소 대뇌 혈류를 수반하는 해당 부위에서 뇌 조직의 대사 및 산소화를 증가시킨다는 신경혈관 결합 원리에 기초합니다. 이것은 차례로 증가된 농도의 산소화 헤모글로빈과 감소된 농도의 탈산소화 헤모글로빈으로 증가된 산소 포화도를 초래합니다.

지난 몇 년 동안 기능적 NIRS(fNIRS)는 예를 들어 구두 유창성 테스트와 같은 다양한 인지 작업 동안 피질 영역의 산소 포화도 변화를 측정하는 데 점점 더 많이 적용되어 시각 및 운동 영역뿐만 아니라 특정 피질 활성화를 감지합니다. 안정적으로 유지되고 복제 가능한 전전두엽 및 두정엽 피질과 같은 인지 작업과 관련된 피질 영역에서도 마찬가지입니다. AD에는 다양한 작업에 대한 비정상적인 fNIRS 활성화 패턴을 보고하는 문헌이 늘어나고 있습니다. 예를 들어, 젊고 건강한 피험자는 언어 유창성 테스트(VFT) 동안 행동 수행 능력의 저하 없이 나이가 들면서 감소하는 좌반구 편측화를 보여주는 전전두엽 피질의 뚜렷한 활성화 패턴을 나타냈습니다. 대조적으로, AD 피험자는 연령 조정된 건강한 대조군에 비해 행동 수행이 더 나빴고 전두엽 활성화가 훨씬 더 심각하게 감소했을 뿐만 아니라 왼쪽 편측화가 감소했습니다. 마찬가지로 선 방향 패러다임을 수행하는 AD 대상자의 전두엽 및 정수리 피질 영역의 fNIRS 활성화 패턴은 건강한 대조군과 분명히 다른 것으로 나타났습니다.

연구 목적 요약하면, VSEP, fNIRS 및 신경심리학적 등급은 AD를 건강한 대조군과 구별할 수 있습니다. 이론적 관점에서 이러한 방법은 초기 단계에서 질병을 감지하는 수단으로도 적합해야 합니다. 그들이 그 목적을 위한 수단으로 정말 적합한지 여기에 제시된 연구에서 검토해야 합니다. 따라서 우리는 AD의 조기 발견에서 이러한 방법의 예측 가치를 테스트하는 것을 목표로 했습니다. 여기에 제시된 연구 프로젝트에서 VSEP, fNIRS 및 확장된 신경심리학적, 체세포 및 실험실 검사를 통해 기준선에서 검사된 600명의 피험자는 3년 및 6년 후에 재검사될 예정입니다. 이 연구에서 테스트할 가설은 관찰 기간 내에 AD 또는 MCI가 발생하는 피험자가 인지적으로 안정적인 상태를 유지하는 피험자보다 더 긴 VSEP 잠복기, 다른 fNIRS 산소화 패턴 및 기준치에서 치매 수준 이하의 신경심리학적 등급에서 더 낮은 성능을 나타낸다고 명시합니다.