Соматосенсорные вызванные потенциалы блуждающего нерва и ближняя инфракрасная спектроскопия в ранней диагностике деменции (Vogel)

С увеличением продолжительности жизни нашего населения увеличивается распространенность синдромов деменции. Наиболее частой причиной деменции является болезнь Альцгеймера (БА), и до сих пор она неизлечима. Таким образом, БА приобретает все большее медицинское, социальное и экономическое значение.

Интенсивная научная работа в течение последних 30 лет выявила ряд различных факторов, способствующих патогенезу БА. Результатом этих сложных процессов являются конкретные терапевтические варианты, которые в настоящее время изучаются в клинических испытаниях. Независимо от рассматриваемого фактора риска или специфического терапевтического вмешательства, лечение следует начинать как можно раньше при чрезмерном доклиническом процессе БА, поскольку это может препятствовать образованию амилоидных бляшек или нейрофибрилл. В частности, нейропротекторные вмешательства тем эффективнее, чем меньше нейронов необратимо повреждены. Поэтому ранняя диагностика развивающейся или начальной стадии БА должна иметь первостепенное значение. Аналогичным образом, в свете терапевтических возможностей, характерных для БА, представляется важным дифференциальный диагноз с другими формами деменции.

Таким образом, идеальный метод обследования должен быть не только простым в проведении, экономичным, воспроизводимым, неинвазивным и не вызывающим дискомфорта у пациентов, но и, в частности, выявлять ранние стадии заболевания и, по возможности, учитывать развитие атопического дерматита. -специфические изменения. Очевидно, что современные рутинные методы обследования в диагностике БА или ЛКН, такие как магнитно-резонансная томография, анализ спинномозговой жидкости или позитронно-эмиссионная томография, не удовлетворяют всем этим требованиям. Таким образом, при отсутствии единого диагностического теста и осознании необходимости комбинирования биомаркеров для повышения точности диагностики по-прежнему необходимы методы, позволяющие обойти все указанные недостатки.

Поскольку ожидается, что ранние клеточные изменения заболевания повлияют на функцию головного мозга задолго до того, как произойдут серьезные морфологические изменения, эти изменения следует в первую очередь исследовать с помощью функционального обследования, которое можно проводить с помощью нейрокогнитивных методов, таких как интенсивная нейропсихологическая оценка, электрофизиологические или функциональные методы визуализации мозга.

Нейропсихологическая оценка Предыдущие исследования изучали прогностическую достоверность различных когнитивных показателей развития БА, таких как ассоциативное обучение, беглость речи и конструктивная практика. Таким образом, вербальная и невербальная память, зрительно-пространственные и исполнительные функции и беглость речи с исполнительным компонентом кажутся подходящими для следования за ухудшением когнитивных функций. Известно, что у субъектов, у которых позже развивается AD или MCI, по сравнению со здоровым контролем, хуже показатели эпизодической памяти (отсроченная вербальная и зрительная память и ассоциативное обучение), а также семантическая вербальная беглость. Таким образом, расширенное нейропсихологическое тестирование для измерения этих когнитивных процессов кажется целесообразным, в частности, для оценки дополнительных преимуществ других диагностических методов.

Соматосенсорные вызванные потенциалы блуждающего нерва (ВСВП) Как мы знаем сегодня, БА имеет длительное доклиническое течение с распространением специфической патологии БА, такой как нейрофибриллярные клубки, в единой последовательности предсказуемых шагов. Многие из этих ядер, которые рано вовлекаются в БА, такие как голубое пятно, парабрахиальное ядро ​​или ядра шва, принимают равное участие в афференциях X черепного нерва, блуждающего нерва. Наша лаборатория использовала подход, основанный на гипотезе, для разработки метода функциональной оценки ядер, связанных с блуждающим нервом, в нижней части ствола мозга, что привело к технике соматосенсорных вызванных потенциалов блуждающего нерва (VSEP). Этот метод нацелен на доступность ранних функциональных изменений с помощью вызванных потенциалов, с одной стороны, и раннее поражение специфических ядер ствола мозга, включающих афферентность блуждающего нерва, в ходе БА, с другой стороны.

В методе VSEP используется чрескожная стимуляция аурикулярной ветви блуждающего нерва (ABVN). Предполагается, что это единственная чувствительная часть этого нерва, иннервирующая части наружного слухового прохода у козелка. Было показано, что эта кожная ветвь получает доступ к афферентам блуждающего нерва через ядро ​​солитарного тракта, которое также поражается при БА.

Между тем методика ВСЭП хорошо охарактеризована с методологической точки зрения. Имеются многочисленные данные, свидетельствующие о том, что наблюдаемые потенциалы генерируются на уровне ствола мозга и могут быть обнаружены как потенциалы дальнего поля на коже головы без каких-либо побочных эффектов. ВСВП воспроизводимы, а амплитуды и латентные периоды находятся в диапазоне соответствующих параметров акустических вызванных потенциалов. Подробные исследования с помощью функциональной магнитной визуализации выявили паттерн активации коры при стимуляции ABVN, сравнимый с паттерном активации в ответ на обычную инвазивную стимуляцию основной ветви блуждающего нерва. В последующей работе было продемонстрировано даже участие активации ствола мозга, что могло быть связано с проекциями восходящего блуждающего нерва.

Таким образом, VSEP были предложены в качестве возможного средства для раннего выявления AD и легких когнитивных нарушений (MCI). Было показано, что задержки VSEP в обеих группах значительно длиннее по сравнению со здоровым контролем. Различий в параметрах ВСЭП у пациентов с сосудистой деменцией и большой депрессией не обнаружено.

Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS) NIRS измеряет изменения в церебральной оксигенации с помощью ближнего инфракрасного света с использованием длин волн 650-850 нм. Принцип NIRS основан на принципе нейроваскулярной связи, согласно которому региональная активация нейронов головного мозга приводит к увеличению метаболизма и оксигенации ткани головного мозга в этой области, что сопровождается повышенным региональным мозговым кровотоком. Это, в свою очередь, приводит к увеличению насыщения кислородом с повышением концентрации оксигенированного гемоглобина и снижением концентрации деоксигенированного гемоглобина.

В последние годы функциональная БИКС (fNIRS) все чаще применялась для измерения изменений насыщения кислородом областей коры во время различных когнитивных задач, таких как, например, тест на беглость речи, и, таким образом, для обнаружения специфической корковой активации не только в зрительной и моторной областях. системы, но и в областях коры, имеющих отношение к когнитивным задачам, таких как префронтальная и теменная кора, которые остаются стабильными и воспроизводимыми. В AD растет объем литературы, в которой сообщается о девиантных паттернах активации fNIRS для различных задач. Например, молодые здоровые испытуемые демонстрировали отчетливый паттерн активации префронтальной коры во время теста на беглость речи (VFT), показывая латерализацию левого полушария, которая уменьшалась с возрастом без снижения поведенческих характеристик. Напротив, субъекты с AD показали худшие поведенческие характеристики и еще более серьезное снижение префронтальной активации, а также снижение левой латерализации по сравнению со здоровой контрольной группой с поправкой на возраст. Точно так же было показано, что паттерн активации fNIRS в лобных и теменных областях коры у субъектов с AD, выполняющих парадигму ориентации по линии, явно отличается от здорового контроля.

Цель исследования Подводя итог, можно сказать, что VSEP, fNIRS и нейропсихологический рейтинг позволяют дифференцировать БА от здорового контроля. С теоретической точки зрения эти методы должны быть пригодны даже для выявления болезни и на ранних стадиях. Действительно ли они подходят в качестве средства для этой цели, должно быть рассмотрено в представленном здесь исследовании. Поэтому мы стремились проверить прогностическую ценность этих методов для раннего выявления болезни Альцгеймера. В представленном здесь исследовательском проекте 600 субъектов, обследованных на исходном уровне с помощью VSEP, fNIRS и расширенного нейропсихологического, соматического и лабораторного обследования, подлежат повторному обследованию через 3 и 6 лет. Гипотеза, подлежащая проверке в рамках этого исследования, гласит, что у субъектов, у которых в течение периода наблюдения развилась БА или MCI, наблюдаются более длительные латентные периоды VSEP, другой характер оксигенации fNIRS и более низкие показатели нейропсихологического рейтинга ниже уровня деменции на исходном уровне, чем у тех, кто остается когнитивно стабильным.