Cerebrale hemodynamische veranderingen tijdens cognitieve tests: een fTCD-onderzoek

Dementie is de meest voorkomende neurodegeneratieve aandoening in het Verenigd Koninkrijk (VK); In het VK leven momenteel 850.000 mensen met dementie, en dat aantal zal naar verwachting in de komende 5 jaar stijgen tot meer dan 1 miljoen. De jaarlijkse kosten van dementie voor het VK bedragen £ 23,6 miljard. De meest voorkomende vorm van dementie in de bevolking (55%) is de ziekte van Alzheimer (AlzD). AlzD heeft meestal een geleidelijk begin en een langzame progressie. Vasculaire dementie (VascD) is de tweede meest voorkomende vorm van dementie (15%) en wordt gesuggereerd door de aanwezigheid van vasculaire risicofactoren zoals hoge bloeddruk, hoog cholesterol, roken en hartaandoeningen. Het begin van vasculaire dementie is vaak abrupt en de progressie stapsgewijs en onregelmatig; cognitieve tekorten zijn vaak minder uniform dan die van de ziekte van Alzheimer. Milde cognitieve stoornissen (MCI) treft tot 20% van de oudere volwassenen en beschrijft een reeks symptomen in plaats van een specifieke medische aandoening of ziekte. Een persoon met MCI heeft subtiele problemen met een of meer van de volgende: dagelijks geheugen, planning, taal, aandacht en visueel-ruimtelijke vaardigheden. Hoewel MCI op dit moment het risico op het ontwikkelen van dementie aanzienlijk verhoogt, is het niet mogelijk nauwkeurig te voorspellen welke patiënten met MCI zullen evolueren naar dementie.

De afgelopen tijd is onze kennis over de mechanismen van het ontstaan ​​van dementie aanzienlijk veranderd. In tegenstelling tot eerdere gedachten, is er nu een groeiend inzicht dat problemen met de bloedvaten (vasculaire disfunctie) en de doorbloeding van de hersenen (cerebrale hemodynamiek) zowel bij AlzD als bij VascD voorkomen. Onderzoeksstudies die de vasculaire bijdragen aan dementie onderzoeken, rapporteren over het algemeen een lage bloedstroom (cerebrale hypoperfusie). Aangenomen wordt dat deze hypoperfusie de cellulaire gezondheid beïnvloedt, wat op zijn beurt neurodegeneratieve routes in gang zet.

De doorbloeding van de hersenen is direct gekoppeld aan hersenactiviteit, een concept dat bekend staat als 'neurovasculaire koppeling'. Hersenactivatie kan worden bereikt door verschillende cognitieve en visuele taken (bijvoorbeeld lezen en schrijven), maar ook door sensomotorische taken (bijvoorbeeld beweging of aanraking). Cognitieve beoordelingen worden routinematig gebruikt bij de diagnose van dementie. De doorbloeding van de hersenen kan worden bestudeerd met behulp van technieken zoals functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI), positronemissietomografie (PET) of computertomografie met enkelvoudige fotonenemissie (SPECT). Deze technieken zijn echter duur, in het geval van SPECT gaat het om straling, en er zijn haalbaarheidsproblemen die vooral problematisch zijn voor oudere populaties, waaronder de noodzaak om gedurende langere tijd stil te liggen en geen metalen implantaten te hebben. Transcraniële Doppler (TCD)-echografie is een eenvoudige, niet-invasieve beeldvormingstechniek waarmee continu en bilateraal de bloedstroomsnelheid van de hersenen door de belangrijkste slagaders in de hersenen kan worden geregistreerd.

Cognitief testen met gestandaardiseerde beoordelingsinstrumenten zoals het Mini Mental State Examination, Montreal Cognitive Assessment en Addenbrooke's-III Cognitive Examination (ACE-III) is een belangrijk onderdeel van de formele diagnose van dementie, maar de effecten van deze tests op de doorbloeding van de hersenen en hemodynamica is onbekend. De ACE-III is een veelgebruikte, gevalideerde, cognitieve screeningtool die wordt aanbevolen voor gebruik door gezondheidswerkers en onderzoekers bij patiënten ouder dan 50 jaar met vermoedelijke dementie. De ACE-III is gratis verkrijgbaar. Het copyright is in handen van professor John Hodges, ARC Federation Fellow en professor Cognitive Neurology bij Neuroscience Research Australia, die blij is dat de test wordt gebruikt in de klinische praktijk en onderzoeksprojecten.

Dit protocol is door deze groep met succes gebruikt om veranderingen in CBFv te onderzoeken bij 40 gezonde vrijwilligers van de Universiteit van Leicester. De gegevens van deze analyse zijn gepresenteerd op een internationale conferentie en ondergaan momenteel collegiale toetsing voor publicatie. Daarom heeft dit protocol de haalbaarheid aangetoond in een gezonde populatie en rechtvaardigt het verder onderzoek voor het nut in een patiëntenpopulatie.

Dit onderzoek zal daarom transcraniële Doppler-echografie gebruiken om de hersenbloedstroomreacties van gezonde controles, patiënten met AlzD, patiënten met VascD en patiënten met MCI te bestuderen, in reactie op de uitvoering van het ACE-III cognitieve onderzoek.