Mózgowe zmiany hemodynamiczne podczas testów poznawczych: badanie fTCD

Demencja jest najpowszechniejszym zaburzeniem neurodegeneracyjnym w Zjednoczonym Królestwie (Wielka Brytania); Obecnie w Wielkiej Brytanii żyje 850 000 osób z demencją, a liczba ta ma wzrosnąć do ponad 1 miliona w ciągu najbliższych 5 lat. Roczny koszt demencji dla Wielkiej Brytanii wynosi 23,6 miliarda funtów. Najczęstszym rodzajem otępienia w populacji (55%) jest otępienie typu alzheimerowskiego (AlzD). AlzD zazwyczaj ma stopniowy początek i powolny postęp. Otępienie naczyniowe (VascD) jest drugą najczęstszą postacią otępienia (15%) i sugeruje obecność naczyniowych czynników ryzyka, takich jak wysokie ciśnienie krwi, wysoki poziom cholesterolu, palenie tytoniu i choroby serca. Początek otępienia naczyniowego jest często nagły, a postęp stopniowy i nieregularny; deficyty poznawcze są często mniej jednolite niż w otępieniu typu alzheimerowskiego. Łagodne upośledzenie funkcji poznawczych (MCI) dotyka do 20% osób starszych i opisuje raczej zestaw objawów niż konkretny stan chorobowy lub chorobę. Osoba z MCI ma subtelne problemy z jedną lub kilkoma z następujących czynności: codzienną pamięcią, planowaniem, językiem, uwagą i zdolnościami wzrokowo-przestrzennymi. Chociaż obecnie MCI znacznie zwiększa ryzyko rozwoju demencji, nie jest możliwe dokładne przewidzenie, u których pacjentów z MCI rozwinie się otępienie.

W ostatnim czasie nasza wiedza dotycząca mechanizmów rozwoju demencji znacznie się zmieniła. W przeciwieństwie do wcześniejszych opinii, obecnie coraz bardziej rozumie się, że problemy z naczyniami krwionośnymi (dysfunkcja naczyń) i przepływem krwi w mózgu (hemodynamika mózgowa) występują zarówno w przypadku AlzD, jak i VascD. Badania naukowe badające udział naczyń w otępieniu ogólnie wskazują na niski przepływ krwi (hiperfuzję mózgową). Uważa się, że ta hipoperfuzja wpływa na zdrowie komórek, co z kolei wyzwala szlaki neurodegeneracyjne.

Przepływ krwi w mózgu jest bezpośrednio powiązany z aktywnością mózgu, co jest koncepcją znaną jako „sprzężenie nerwowo-naczyniowe”. Aktywację mózgu można osiągnąć poprzez różne zadania poznawcze i wzrokowe (np. czytanie i pisanie), a także zadania sensomotoryczne (np. ruch lub dotyk). Oceny funkcji poznawczych są rutynowo stosowane w diagnostyce demencji. Przepływ krwi w mózgu można badać za pomocą takich technik, jak funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), pozytonowa tomografia emisyjna (PET) lub tomografia emisyjna pojedynczych fotonów (SPECT). Techniki te są jednak drogie, w przypadku SPECT wiążą się z promieniowaniem i istnieją kwestie wykonalności, które są szczególnie problematyczne dla starszych populacji, w tym konieczność leżenia przez dłuższy czas i brak metalowych implantów. Przezczaszkowe badanie dopplerowskie (TCD) jest prostą, nieinwazyjną techniką obrazowania, która pozwala na ciągłą i obustronną rejestrację prędkości przepływu krwi w mózgu przez główne tętnice w mózgu.

Testy funkcji poznawczych za pomocą standardowych narzędzi oceny, takich jak Mini Mental State Examination, Montreal Cognitive Assessment i Addenbrooke's-III Cognitive Examination (ACE-III) są kluczowym elementem formalnej diagnozy demencji, jednak wpływ tych testów na przepływ krwi w mózgu i hemodynamika jest nieznana. ACE-III jest szeroko stosowanym, zatwierdzonym narzędziem do przesiewowych badań poznawczych, zalecanym do stosowania przez pracowników służby zdrowia i badaczy u pacjentów w wieku powyżej 50 lat z podejrzeniem demencji. ACE-III jest dostępny za darmo. Prawa autorskie należą do profesora Johna Hodgesa, stypendysty ARC Federation Fellow i profesora neurologii poznawczej w Neuroscience Research Australia, który jest zadowolony z zastosowania testu w praktyce klinicznej i projektach badawczych.

Protokół ten został z powodzeniem zastosowany przez tę grupę do zbadania zmian w CBFv u 40 zdrowych ochotników z University of Leicester. Dane z tej analizy zostały zaprezentowane na międzynarodowej konferencji i są obecnie poddawane ocenie przez ekspertów w celu publikacji. Dlatego ten protokół wykazał wykonalność w zdrowej populacji i uzasadnia dalsze badania użyteczności w populacji pacjentów.

Badania te będą zatem wykorzystywać ultrasonografię przezczaszkową Dopplera do badania odpowiedzi przepływu krwi w mózgu zdrowych osób z grupy kontrolnej, pacjentów z AlzD, pacjentów z VascD i pacjentów z MCI, w odpowiedzi na wykonanie badania funkcji poznawczych ACE-III.