ВР-пупиллометрия при когнитивных нарушениях

Когнитивные способности обычно снижаются с возрастом и часто сопровождаются нарушениями внимания и памяти. Хотя такие изменения могут соответствовать нормальному старению, они также могут отражать аффективные расстройства или ранние стадии нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Альцгеймера; БА). В клинической практике нейрокогнитивные тесты обычно используются для различения возрастных изменений и патологического снижения. Поскольку эти тесты количественно оценивают поведенческие показатели, они лучше выявляют когнитивное снижение, когда измеримые дефициты уже проявляются. Однако они обладают ограниченной чувствительностью к тонким изменениям, которые могут предшествовать явным клиническим симптомам за несколько лет. Поэтому мы предлагаем простой диагностический подход на основе измерений расширения зрачка, который может способствовать более раннему выявлению и продольному мониторингу, потенциально позволяя более ранние вмешательства.

Пупиллометрия предоставляет неинвазивный показатель динамики зрачка, связанной с системами возбуждения, важными для познания, включая локус-церулеус-норадренергическую (ЛЦ-НА) систему. Активность ЛЦ-НА связана с расширением зрачка через автономные пути, и эта связь была продемонстрирована в исследованиях на животных и людях. Учитывая её широкие проекции, ЛЦ-НА система вовлечена в психические и неврологические состояния через роли в регуляции возбуждения, реакции на стресс, внимании и памяти. Пупиллометрия при болезни Альцгеймера часто изучалась с использованием парадигм зрачкового светового рефлекса. Однако простые измерения вспышек света могут быть менее информативными на ранних стадиях нарушений, потому что реакции зрачка варьируются в зависимости от когнитивного состояния и требований задачи и не обеспечивают единообразного, независимого от задачи показателя функции, связанной с ЛЦ. Соответственно, анализ реакций зрачка во время и сразу после когнитивных задач может быть лучше подходящим для выявления тонкой дисфункции, связанной с продромальными процессами, тогда как изменения светового рефлекса могут становиться более очевидными, когда нарушение уже установлено. В предыдущей работе мы наблюдали увеличение диаметра зрачка с увеличением нагрузки на рабочую память во время задачи N-back. Большинство участников показали ожидаемое увеличение расширения зрачка с увеличением сложности задачи, тогда как подгруппа продемонстрировала выраженные атипичные реакции зрачка, несмотря на лишь незначительные различия в стандартных нейрокогнитивных измерениях. Основываясь на этих принципах, данное исследование использует оценку на основе VR для изучения взрослых с ранними, неспецифическими когнитивными жалобами. Систематически записывая динамику зрачка во время и после когнитивных парадигм, мы стремимся получить показатели функции ЛЦ-НА системы, которые могут помочь в дифференциальной диагностике состояний с перекрывающимися клиническими проявлениями (например, когнитивные нарушения, связанные с депрессией, против ранней деменции).

На каждом визите участники надевают VR-шлем с помощью обученного персонала исследования и проходят оценки на основе VR с одновременным отслеживанием глаз и записью поведенческих показателей. Оценки проводятся на исходном уровне (T0) и повторяются через 3 месяца (T1) и 6 месяцев (T2). На каждом визите реакции зрачка и выполнение задачи записываются во время парадигмы зрачкового светового рефлекса, блока фиксации в состоянии покоя, задачи на рабочую память (N-back) и задачи на вознаграждение. Участники также проходят рутинное нейропсихологическое тестирование, включая Монреальскую шкалу оценки когнитивных функций (MoCA) и батарею CERAD, состоящую из семантической беглости, Бостонского теста называния, Краткой шкалы оценки психического статуса (MMSE), заучивания списка слов, отсроченного воспроизведения списка слов, узнавания списка слов, копирования фигур, отсроченного воспроизведения фигур, фонетической беглости и теста следования по следам. Дополнительные оценки включают шкалу повседневной активности Байера (Bayer-ADL) и Гериатрическую шкалу депрессии (GDS), а также опросники, оценивающие субъективные когнитивные нарушения (FLei) и детские невзгоды (CTQ). Регистрируются социодемографические данные, включая возраст, пол, образование (годы обучения) и род занятий. Кровь собирается для рутинных лабораторных измерений и анализа биомаркеров на основе крови (включая фосфорилированный тау 217), и клинические данные из рутинного ухода связываются, где это возможно. В некоторых случаях доступны биомаркеры спинномозговой жидкости из рутинной клинической оценки и связываются, включая маркеры патологии БА (амилоид-β и измерения тау).

Пупиллометрические и поведенческие показатели будут сравниваться между когортами и оцениваться продольно по визитам наблюдения. Показатели также будут соотнесены с рутинной нейропсихологической оценкой, а также с доступными клиническими биомаркерами (ЦСЖ амилоид-β и измерения тау, биомаркеры на основе крови и анатомические нейровизуализационные последовательности). Наши предыдущие наблюдения предполагают, что расширение зрачка масштабируется с когнитивной нагрузкой и что вызванные задачей реакции зрачка могут различаться, даже когда стандартные нейрокогнитивные измерения показывают лишь незначительные различия. Мы предполагаем, что паттерны вызванных задачей реакций зрачка будут различаться между когортами и могут быть чувствительны к изменениям во времени.