КОГНИТИВНЫЙ ВЫЗВАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПРИ АУТОСОМНО-ДОМИНАНТНЫХ СПИНОЦЕРЕБЕЛЛЯРНЫХ АТАКСИЯХ

EVENT-RELATED BRAIN POTENTIAL IN AUTOSOMAL DOMINANT SPINOCEREBELLAR ATAXIAS

Dmitriy I

postgraduate student at the Department of Neurology and Neurosurgery, Far East State Medical University,

Russia, Khabarovsk

Tatiana Proskokova

PhD, professor at the Department of Neurology and Neurosurgery, Far East State Medical University,

Russia, Khabarovsk

АНОТАЦИЯ

Исследован когнитивный статус 20 пациентов с аутосомно-доминантной спиноцеребеллярной атаксией (АД СЦА) с помощью когнитивного вызванного потенциала методом Р300 и шкалы MMSE. Выявлены аномалии Р300 у 100% и когнитивные нарушения (КН) разной степени тяжести у 85% больных с АД СЦА. Найдена корреляционная связь между тяжестью атаксии и КН. Вероятно, что метод Р300 может быть потенциальным маркером КН у пациентов с АД СЦА.

ABSTRACT

The cognitive status of 20 patients with autosomal dominant spinocerebellar ataxia (AD SCA) has been researched via event-related potential using the P300 method and the MMSE scale. P300 abnormalities have been found in 100% and cognitive impairment (CI) of varying severity in 85% of patients with AD SCA. A correlation has been found between the severity of ataxia and CI. It is likely that the P300 method may be a potential marker of CI in patients with AD SCA.

Ключевые слова: спиноцеребеллярная атаксия, Р300, когнитивный вызванный потенциал.

Keywords: spinocerebellar ataxia, P300, event-related brain potential.

Клинические и экспериментальные данные показали участие мозжечка в контроле немоторных функций, в частности, его важную роль в когнитивно-эмоциональной сфере, что позволило пересмотреть классическое знание о том, что мозжечок вовлечен исключительно в контроль моторных функций. Патология мозжечка может приводить к когнитивным нарушениям и психическим расстройствам [4, 13]. Проведение функциональных МРТ головного мозга здоровых людей показали активацию мозжечка как составную часть нейронных сетей, отвечающих за моторное планирование, рабочую память, исполнительные и пространственные функции, речевые и эмоциональные процессы [6, 8-11, 14, 18].

Параллельное нарушение когнитивных и моторных процессов лежит в основе гипотезы «когнитивной дисметрии», выдвинутой Schmahmann [16]. Мозжечок регулирует скорость, точность, уместность и последовательность мысли, его повреждение ведет к нарушению этих процессов, что сопровождается изменением поведения и мышления. У пациентов с врожденными или приобретенными мозжечковыми поражениями проявляются следующие когнитивные расстройства: нарушение управляющих функций, включая дефицит в планировании и переключении между задачами, нарушение абстрактного мышления, пространственного познания (включая зрительно-пространственную память), дефицит речевой беглости, изменение аффекта и личности. Schmahmann и Sherman назвали это явление мозжечковым когнитивно-аффективным синдромом и предположили, что он может быть результатом нарушения церебро-церебеллярной связи [12, 17]. Термином «когнитивная дисметрия» Schmahmann называли лобные симптомы, наблюдаемые при шизофрении, в основном из-за нарушения префронтально-мозжечково-таламо-кортикальных путей [16].

Для исследование когнитивных функций используют когнитивные вызванные потенциалы (КВП). Наибольшее распространение получил метод КВП – Р300, связанный с выделением ответа на случайный стимул в результате процессов восприятия, обработки и принятия решения [1, 2]. Оперативная память и ее объем могут быть оценены с помощью Р300 в норме и при патологии. Метод Р300 обладает достаточной чувствительностью и специфичностью в оценке КН [3].

АД СЦА является нейродегенеративным заболеванием мозжечка. Заболевания представлены самостоятельными формами, сходными по клинической картине, патоморфологическими изменениям и характеру генетического дефекта. Общей характеристикой данных заболеваний является прогрессирующее расстройство координации движений, возникающее обычно после 20-30 лет и обусловленное дегенерацией афферентных и эфферентных нейрональных мозжечковых систем [5]. Наиболее глобальный и тяжелый когнитивный дефицит встречается при СЦА1 [7]. При СЦА6 поражение в основном ограничевается клетками Пуркинье, и когнитивный дефицит проявляется в легкой форме [4]. Исследование КВП при АД СЦА немногочисленны. В исследовании Rodríguez-Labrada R. et al. (2019) пациенты с СЦА2 продемонстрировали значительное увеличение латентности P300 (437±8,9 мс), тогда как у доклинических носителей наблюдается менее серьезное, но значительное удлинение латентных периодов P300 до 380±10,9 мс [15], при норме до 312 ± 13 мс.

Материалы и методы

Проведена регистрация КВП методом Р300 у 20 пациентов с АД СЦА из 15 разных семей. Контрольная группа состояла из 20 здоровых человек.

Молекулярно-генетический анализ проводился на базе ДНК-лаборатории 5-го неврологического отделения ФГБНУ «Научного центра неврологии» (г. Москва) после получения информированного согласия больных и их родственников.

После проведения молекулярно-генетического анализа было выявлено 3 пациента из 2 семей с СЦА1 (мутация в гене ATXN1 на хромосоме 6p22-23), 2 пациента из 1 семьи с СЦА2 (мутация в гене ATXN2 на хромосоме 12p24.1) и 1 пациент с СЦА6 (мутация в гене CACNL1A4 на хромосоме 19р13.1); у 70% пациентов тип АД СЦА был не определен.

Регистрация КВП методикой Р300 проводилась на нейроусреднителе Нейро-МВП-8, фирмы Нейрософт, г. Иваново.

Все пациенты оценены по шкалам: SARA (Scale for the assessment and rating of ataxia) – шкала для оценки атаксии и MMSE (Mini-Mental State Examination) – краткая шкала оценки психического статуса.

Статистическая обработка полученных данных проведена с помощью программы MS Excel.

Результаты и вывод

Средний возраст больных составил 47,0±3,6 года (12-70 лет), мужчины и женщин было по 10 человек. Показатель по шкале SARA составил 15,7±1,8 балла.

При исследовании Р300 у 30% пациентов не определялись пики Р3, что свидетельствует о грубом когнитивном снижении, у остальных 70% больных определялось достоверное (р<0,05) увеличение латентности пика Р3 до 354,6±9,1 мс  (группа контроля 306,1±0,8 мс).

Оценка по шкале MMSE составила 24,7±0,6 балла, что означало наличие у пациентов легкой степени деменции (группа контроля - 29,6±0,1 балла, 29-30 баллов - нет когнитивных нарушений). Умеренная деменция диагностирована у 5% больных, легкая деменция - у 45% больных, умеренные когнитивные нарушения - у 30%, легкие когнитивные нарушения у 5%; у 15% пациентов нарушений когнитивной функции не обнаружено.

Обнаружена слабая прямая корреляционная связь между шкалой SARA и латентностью Р300 (r = 0,1).; обратная умеренная корреляционная связь между SARA и MMSE (r = -0,3). При статистической обработке данных уровень значимости р < 0,05.

Выводы

Таким образом, выявлены аномалии Р300 у 100% больных АД СЦА и когнитивные нарушения разной степени тяжести у 85% больных. Найденная корреляционная связь между тяжестью атаксии и когнитивными нарушениями позволяет предположить, что метод Р300 является маркером когнитивных нарушений у пациентов с АД СЦА. Данная методика, возможно, имеет потенциальную ценность для прогнозирования возникновения и прогрессирования заболевания, а также для изучения вовлечения мозжечка в когнитивные процессы. Следовательно, эти психонейрофизиологические результаты представляют собой многообещающие критерии оценки будущих исследований, посвященных когнитивной дисфункции. Требуется дальнейшие исследования на большей группе пациентов с АД СЦА.

Список литературы:

1. Гнездицкий В.В., Корепина О. С. Атлас по вызванным потенциалам мозга (практическое руководство, основанное на анализе конкретных клинических наблюдений). Иваново: Изд-во полигр. комплекс “ПресСто”, 2011. 532 с.: илл.
2. Гнездицкий В.В., Корепина О. С., Чацкая А. В., Клочкова О.И. Способ определения объема оперативной памяти у человека. Патент РФ № 2594152 от 23.07.2015.
3. Гнездицкий В.В., Корепина О. С., Чацкая А. В., Клочкова О.И. Память, когнитивность и эндогенные вызванные потенциалы мозга: оценка нарушения когнитивных функций и объема оперативной памяти без психологического тестирования // Успехи физиологических наук. - 2017. Т.48. №1. - С. 3-23.
4. Ликетсос К.Г. Психиатрические аспекты неврологических заболеваний: Подходы к ведению больных / под ред. К.Г.Ликетсоса, П.В. Рэбинса, Дж.Р.Липси, Ф.Р.Слэвни; пер. с англ. под ред. акад. РАН Н.Н.Яхно. - 2-е изд. - М.: МЕДпресс-информ, 2019. - 328 с.
5. Проскокова Т.Н., Иллариошкин С.Н. Наследственные заболевания нервной системы в Хабаровском крае. Хабаровск: Изд-во ДВГМУ, 2019. - 332 с.
6. Bohland J.W., Guenther F.H. An fMRI investigation of syllable sequence production. // NeuroImage. - 2006. Vol. 32. - P. 821–841.
7. Burk K., Globas C., Bosch S., et al. Cognitive deficits in spinocerebellar ataxia type 1, 2, and 3. // Journal of Psychiatric Reserch. Vol. 12. - Р. 189-198.
8. Chen S.H.A., Desmond J.E. Temporal dynamics of cerebro-cerebellar network recruitment during a cognitive task. // Neuropsychologia. - 2005. Vol.43. - P. 1227–1237.
9. Ciesielski K.T., Lesnik P., Savoy R., et al. Developmental neural networks in children performing a categorical N-back task. // NeuroImage. - 2006. Vol. 33. - P. 980–990.
10. Collette F., Van der Linden M., Laureys S., et al. Mapping the updating process: common and specific brain activations across different versions of the running spatial span task. // Cortex. - 2007. Vol. 43. - P. 146–158.
11. Geier C.F., Garver K.E., Luna B. Circuitry underlying temporally extended spatial working memory. // NeuroImage. - 2007. Vol. 35. - P. 904–915.
12. Giocondo F., Curcio G. Spinocerebellar ataxia: a critical review of cognitive and socio-cognitive deficits. // Int J Neurosci. - 2018. Vol. 128. № 2. - P. 182-191. doi: 10.1080/00207454.2017.1377198
13. Ito M. Neuropsychological aspects of the cerebellar motor control system. // Int J Neurol. - 1970. Vol. 7. - P. 162–176.
14. Lie C.H., Specht K., Marshall J.C., et al. Using fMRI to decompose the neural processes underlying the Wisconsin card sorting test. // NeuroImage. - 2006. Vol. 30. - P. 1038–1049.
15. Rodríguez-Labrada R., Velázquez-Pérez L., Ortega-Sánchez R. et al. Insights into cognitive decline in spinocerebellar ataxia type 2: a P300 event-related brain potential study. // Cerebellum & Ataxias. - 2019. doi: 10.1186/s40673-019-0097-2.
16. Schmahmann J.D. Dysmetria of thought: Clinical consequences of cerebellar dysfunction on cognition and affect. // Trends Cogn Neurosci. - 1998. Vol. 2. - P. 362–371.
17. Schmahmann J.D., Sherman J.C. The cerebellar cognitive affective syndrome. // Brain. - 1998. Vol. 121. - P. 561–579.
18. Stoodley C.J., Schmahmann J.D. Functional topography in the human cerebellum: a meta-analysis of neuroimaging studies. // NeuroImage. - 2009. Vol. 44. - P. 489–501.