Nemrégiben a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) széles körű alkalmazása felhívta a figyelmet a leukoencephalopathiák széles körére klinikailag tapasztaltak – ezek a rendellenességek a megszakadást emelik ki, mint a kognitív idegtudomány központi témáját.1 Ebben a cikkben a leukoencephalopathiákat olyan gyakori klinikai problémákként tárgyaljuk, amelyek megvilágítják a fehér anyag szerepét mind a normál kognitív funkcióban, mind pedig az egyre nagyobb figyelmet kapó megszakadási szindrómákban. A fehérállományra helyezett hangsúly nemcsak sok neurológiai és pszichiátriai beteg ellátását befolyásolja, hanem jelentősen hozzájárul a kognitív idegtudomány kutatási menetrendjéhez.
A fehér anyag alaptudományi vonatkozásai
A fehérállomány a felnőtt agy térfogatának majdnem felét foglalja el. Körülbelül 165 000 km myelinizált rost folyik a félgömbökön belül és között, 4 összekapcsolja a kortikális és subcorticalis szürkeállomány területeket egy rendkívül összetett, egymással összekapcsolt struktúrák hálójába. A háromféle rostrendszer közül – a vetítés, az asszociáció és a commissural – az utóbbi kettőt elsősorban a kognitív funkcióknak szentelik, míg a vetítő rostok az elemi motoros és érzékszervi rendszereket tartják fenn. Mikroszkopikus szinten az agy mielininvestáló axonjai keverék 70% lipid és 30% fehérje, ami drámai módon növeli a vezetési sebességet a sós vezetés jelensége révén. A bizonyítékok alátámasztják azt az elképzelést, miszerint a mielin és különösen az axonok károsodása csökkenti a megismerés sebességét a vezetési sebesség lassulásával összefüggésben. 3
Általában elképzelhető, hogy az agy fehérállománya lehetővé teszi információátadás, ellentétben a szürkeállomány által fenntartott információfeldolgozással. A normál megismerés mindkettőre szükség van, lehetővé téve a speciális mentális műveleteket olyan területeken, mint a memória, a nyelv és a teljes térbeli funkció, valamint a hatékonyságot, amellyel végrehajtják őket. Hasznos párhuzamos megkülönböztetés az, hogy a fehér anyag makrokapcsolatot biztosít az agyban – távoli szürkeállományi régiók – szemben a szürkeállományban a szinaptikus funkció révén bekövetkező mikrokapcsolatossággal. A fehérállományi traktusok ezért a széles körben elterjedt szürkeállomány-régiókat koherens idegegyüttesekbe – elosztott ideghálózatokba – kapcsolják, amelyekről azt gondolják, hogy a magasabb funkció minden aspektusát közvetítik.5
A fehéranyag pontos neuroanatómiáját csak kezdetleges körülmények között értjük szint, mivel a legtöbb információt nem főemlősökön végzett nyomonkövetési vizsgálatokból és a halálozás utáni emberi agyak korlátozott vizsgálatából gyűjtötték össze. A fehérállomány traktusainak eredete, végződése, lefolyása és interdigitációja nagyrészt homályos; ezért ezeknek a traktusoknak a funkciója csak kísérleti jelleggel vezethető le. A fehér anyag fontosságát az emberi megismerés szempontjából számos bizonyíték sugallja, köztük rengeteg információ a myelinizált rendszerek fejlődésében, öregedésében és viselkedési neurológiájában betöltött szerepéről. .3 A fehérállomány az emberi evolúcióban is kulcsfontosságú lehet – egy nemrégiben végzett MRI-tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a prefrontális fehérállomány térfogata az egyedi megkülönböztető jellemző az emberek és a nem főemlősök agya között.
Leukoencephalopathiák
A klinikai neurológiai gyakorlatban a fehérállomány rendellenességeit általában minden életkorban észlelik, és előfordulásuk növekszik, mivel az új leukoencephalopathiák MRI-vel történő azonosítása folyamatosan halad. A sclerosis multiplex (MS) a felnőttek legismertebb központi idegrendszeri fehérállomány-betegsége, de csak egy a több mint 100 klinikai entitás közül, amelyben a fehérállomány kiemelkedően vagy kizárólagosan érintett.3 Genetikai, demielinatív, fertőző, gyulladásos, toxikus, metabolikus, vaszkuláris , traumás, neoplasztikus és hydrocephalikus rendellenességek mindegyike leukoencephalopathiát okozhat, és figyelemre méltó módon a neurobehaviorális károsodás valamilyen formája társult minden korábban leírt rendellenességgel. mint leukoaraiosis (LA). Bár ezen elváltozások eredete és kognitív jelentősége ellentmondásos volt, egyre valószínűbbnek tűnik, hogy az LA jellemzően az agyi ischaemia következménye, és ha elég súlyos, fontos következményekkel jár a kognitív funkció szempontjából. 7
A leukoencephalopathia mikéntjének részletei megzavarja a magasabb funkciót, hivatalosabb tanulmányokat kapott. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a fehérállomány rendellenességei neuropatológiailag diffúzak vagy multifokálisak, a legkiemelkedőbb klinikai szindróma a kognitív károsodásnak tűnik; ez a szindróma elég súlyos lehet ahhoz, hogy megfeleljen a demencia kritériumainak, ebben az esetben a „fehérállapotú demencia” kifejezés megfelelő.8 A leukoencephalopathiából származó kognitív veszteség vagy demencia jelentősen alul diagnosztizálható, mivel kezdetben jellemzően enyhe, és könnyen összetéveszthető normális öregedéssel vagy pszichiátriai betegséggel. A fókuszos neurobehaviorális szindrómák, például az afázia, az apraxia, az agnosia és az amnézia szintén fehéranyag elváltozásokból származhatnak, 1,9 és különféle neuropszichiátriai szindrómák kísérletileg társultak a fehérállomány rendellenességeivel. anyagfelület a fehérállomány elváltozásai alapján hasznos keretet nyújt a klinikai hatások mérlegeléséhez.
Neuroimaging
Az MRI bevezetése az 1980-as évek elején mély hatást gyakorolt a neurológiára. Az egyik leghatásosabb előnye az volt, hogy a fehér anyagot még soha nem lehet in vivo képalkotni. Az MRI lehetővé tette a fehér anyag és annak elváltozásainak közvetlen megtekintését, ami számos előrelépést eredményezett olyan betegségek megértésében, mint például az SM, amelyben a fehérállomány patológiája a fő jellemző. Újabban újabb technológiák jelentek meg, amelyek tovább bővítik a lehetőségeket e rendellenességek kivizsgálására. Az egyik ilyen módszer, a diffúziós tenzor képalkotás (DTI) képes felismerni a fehérállományt és jellemezni az őket megszakító elváltozásokat; a „traktográfia” alkalmazásával a normál és kóros állapotok széles skáláját lehet megvilágítani. Egy másik újítás a mágneses rezonancia spektroszkópia (MRS), amely lehetővé teszi a fehérállományi régiók „noninvazív biopsziáját” kémiai alkotóelemeik megállapítására. Az MRS azt ígéri, hogy egyéb jelenségek mellett feltárja a fehérállomány elváltozását kísérő axonkárosodás mértékét, így részletesebb információt nyújt a neuropatológiai károsodás mértékéről és a gyógyulás lehetőségéről. Ezek és a fehérállomány szerkezetének értékelésére szolgáló egyéb technikák, ezért csatlakoznak a kortikális metabolikus aktivitást ábrázoló lenyűgöző technológiákhoz – a pozitronemissziós tomográfia (PET) és a funkcionális MRI (fMRI). A strukturális és funkcionális képalkotás példátlan lehetőséget kínál a kognitív műveleteket közvetítő elosztott ideghálózatok meghatározására.10
Klinikai hatások
A leukoencephalopathiák által jelentett klinikai kihívások magukban foglalják a megelőzést, a diagnózist, a prognózist és A megelőzés terén például a feltörekvő klinikai és idegépalkotó bizonyítékok egyre inkább azt mutatják, hogy az LA jóindulatú lehet, amíg az érintettség bizonyos terheit nem lépik túl, így az agyi érrendszeri kockázati tényezőkre, például a magas vérnyomásra, a diabetes mellitusra, a hypercholesterinaemiara, Az elhízás és a dohányzás a demencia kialakulásának elkerülése érdekében folytatható.11 A leukoencephalopathia diagnózisa talán a leggyakoribb klinikai kérdés, és a neuroradiológiai eljárások mellett különféle vér-, vizelet- és cerebrospinalis folyadékvizsgálatokat is magában foglalhat. A különböző leukoencephalopathiák közül fontos a klinikai lefolyás előrejelzése annyi ac-mal a lehető legszívesebben.12 Végül, e rendellenességek kezelése létfontosságú, és természetesen függ az adott kóros folyamattól; A demyelinatív betegség és más fehérállomány-rendellenességek hagyományos terápiái hamarosan kiegészülhetnek olyan módszerekkel, amelyek az őssejt-technológia alkalmazásával javítják a remyelinizációt.13
Kutatási lehetőségek
Számos izgalmas kutatási kérdés nyilvánvaló. a fehér anyag és funkciója összefüggésében. A neuroanatómia szintjén sok munka áll előttünk a fehér anyagtraktusok pontos azonosságának és helyének megállapítása érdekében. Nem elképzelhetetlen, hogy az emberi agy makrokapcsolhatóságának teljes anatómiáját felülvizsgálják a modern idegépalkotó technikák, például a DTI eredményeinek fényében. Ezekkel az információkkal lehetővé válik a magasabb funkciókat közvetítő elosztott ideghálózatok mélyebb megértésének kialakítása a traktográfia és a funkcionális idegépalkotás kombinálásával a kognitív műveletek lokalizálásában. A viselkedési neurológusok, a neuropszichológusok és a neuropatológusok hozzáadhatják szakértelmüket, hogy a klinikai és kóros adatokat vegyítsék a fehéranyag-rendellenességek egyre növekvő megértésébe. egyre inkább enged a csatlakozás multidiszciplináris vizsgálatának, amely jelenleg folyamatban van. 15
Összefoglalás
A leukoencephalopathiák a neurológiai rendellenességek nagy és táguló csoportját képviselik, amelyek egyedülálló lehetőséget kínálnak a fehérállomány, a lekapcsolódási szindrómák és kognitív idegtudomány. Miután a megismerés vizsgálatában viszonylag elhanyagolták a szerkezetének és működésének megértésében mutatkozó jelentős hiányosságok miatt, a fehér anyag egyre hangsúlyosabb helyet foglal el az agy-viselkedés összefüggések megértésében.Az idegépalkotás klinikai és neuropatológiai megközelítéssel járó lenyűgöző fejlődésével folyamatos fejlődés várható ezen a területen, amely fontos következményekkel jár mind a klinikusok, mind az idegtudományi kutatók számára.