Коптева Юлия Павловна – врач кабинета КТ и МРТ отделения лучевой диагностики Санкт-Петербургского государственного бюджетного учреждения здравоохранения; ассистент кафедры последипломного образования
197706, Санкт-Петербург, ул. Борисова, д. 9А;
199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9
Yulia P. Kopteva – radiologist of the CT and MRI room of the radiology department; assistant of the department of postgraduate education of the Medical Academy of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education
Пономарева Светлана Дмитриевна – врач-невролог
197706, Санкт-Петербург, ул. Борисова, д. 9А
Svetlana D. Ponomareva – neurologist
Агафьина Алина Сергеевна – кандидат медицинских наук, врач-невролог, заведующая отделом клинических и доклинических исследований
197706, Санкт-Петербург, ул. Борисова, д. 9А
Alina S. Agafyina – Cand. of Sci. (Med.), neurologist, head of the clinical and preclinical research department
Труфанов Геннадий Евгеньевич – доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник НИО лучевой диагностики, заведующий кафедрой лучевой диагностики и медицинской визуализации
197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2
Gennady E. Trufanov – Dr. of Sci. (Med.), professor chief researcher at the Research Institute of Radiology, head of the Department of Radiation Diagnostics and MedicalImaging at the Institute of Medical Education
Щербак Сергей Григорьевич – доктор медицинских наук, профессор, главный врач; заведующий кафедрой последипломного; медицинского образования медицинского факультета федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
197706, Санкт-Петербург, ул. Борисова, д. 9А;
199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9
Sergey G. Shcherbak – Dr. of Sci. (Med.), Professor, Chief Physician of St. Petersburg State Budgetary Healthcare Institution; Head of the Department of Postgraduate Education
ВВЕДЕНИЕ: Наличие неуклонно прогрессирующего неврологического дефицита у пациентов с рассеянным склерозом (РС) – основное показание для проведения комплексной реабилитации с привлечением мультидисциплинарной команды специалистов. Детальный анализ изменений коннективности головного мозга может дать лучшее понимание того, какие компенсаторные механизмы головного мозга способствуют продуктивной реабилитации. Следует отметить, что возможность применения функциональной МРТ покоя (фМРТп) в качестве методики оценки результатов нейрореабилитации до сих пор изучена недостаточно.
ЦЕЛЬ: Оценка ранних и отсроченных изменений коннектома головного мозга у пациентов с рассеянным склерозом до и после комплексной нейрореабилитации путем выполнения функциональной МРТ покоя.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: В исследовании приняли участие 15 пациентов с рассеянным склерозом (EDSS 1,5–6). Комплексный неврологический осмотр проводился до и после прохождения комплексной стационарной нейрореабилитации. Функциональная МРТ покоя была проведена в трех контрольных точках: до поступления, в течение 3–5 дней после завершения нейрореабилитации, в течение 25–30 дней после выписки.
Статистика: Статистическая обработка и оценка результатов данных фМРТ проводилась с использованием программного пакета CONN v.22 (p-FDR<0,05).
РЕЗУЛЬТАТЫ: Выявлено снижение коннективности между регионами сети пассивного режима работы мозга (СПРРМ), субкаллозальной и затылочной корой (T= –8,34, Т= –9,12), повышение коннективности между регионами СПРРМ и левой верхней теменной долькой (T=11,72). Повысилась коннективность между левой верхней теменной долькой и элементами сети определения значимости (Т=8,38). Связанность между компонентами зрительных сетей и правой лобной долей повысилась (Т=7,04), при этом связанность с левыми лобной и височной долями снизилась (Т= –8,69, T= –17,68).
ОБСУЖДЕНИЕ: Снижение коннективности в элементах СПРРМ у пациентов свидетельствует о стабилизации ее функционирования и восстановлении связи между ней и субкаллозальной корой, относящейся к лимбической системе. Снижение связанности между язычной извилиной и регионами СПРРМ и одновременное повышение связанности с элементами правой лобной доли может свидетельствовать о повышении функционирования системы направленных действий. Повышение коннективности между элементами сети определения значимости и верхней левой теменной долькой может свидетельствовать об улучшении функционирования сенсомоторной системы, в том числе ее осознанных компонентов. Повышение связанности между элементами медиальной зрительной сети и правой лобной доли также может свидетельствовать о повышении качества направленных сенсомоторных действий, в том числе в системе «зрение-рука». Снижение коннективности между элементами правой затылочной доли и правыми отделами соматосенсорной сети, отвечающими за восприятие пространства, расположения конечностей, а также с левыми лобным полем зрения, предклиньем и левой нижней височной извилиной, более вероятно, связано с реорганизацией структур направленного движения глаз и внимания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Выявленные ранние и поздние изменения функциональных сетей головного мозга свидетельствуют о снижении патологической активности сети пассивного режима работы мозга, повышении активности структур, участвующих в сенсорной обработке пространства (в том числе зрительной и слуховой), а также повышении активности сети определения значимости и элементов обработки информации от анализаторов проприоцептивной чувствительности.
INTRODUCTION: The presence of steadily progressive neurological deficit in patients with multiple sclerosis (MS) is the main indication for complex rehabilitation with the involvement of a multidisciplinary team of specialists. A detailed analysis of changes in brain connectivity may provide a better understanding of which compensatory brain mechanisms contribute to productive rehabilitation. MRI markers of neurorehabilitation, on the other hand, can facilitate the standardization of rehabilitation measures, help ensure an individual approach and objectify the results of the treatment process. It should be noted that the possibility of using functional resting state MRI (rs-fMRI) as a technique for assessing the results of neurorehabilitation has still not been sufficiently studied.
OBJECTIVE: To evaluate early and delayed changes in the brain connectome in patients with multiple sclerosis before and after complex neurorehabilitation by using resting state functional MRI.
MATERIALS AND METHODS: The study involved 15 patients with multiple sclerosis (EDSS 1.5–6). A comprehensive neurological examination was performed before and after comprehensive inpatient neurorehabilitation. Resting state functional MRI was performed at three control points: before admission, within 3–5 days after completion of neurorehabilitation, and within 25–30 days after discharge.
Statistics: Statistical processing and evaluation of fMRI data results was carried out using the CONN v.22 software package (p-FDR<0,05).
RESULTS: A decrease in connectivity between the regions of the default mode network of the brain (DMN), the subcallosal and occipital cortex (T= –8,34, Т= –9,12), and an increase in connectivity between the regions of the DMN and the left superior parietal lobule were revealed (T=11,72). There was also increased connectivity between the left superior parietal lobule and elements of the salience network (Т=8,38). Connectivity between visual network components and the right frontal lobe increased (Т=7,04), while connectivity with the left frontal and temporal lobes decreased (Т= –8,69, T= –17,68).
DISCUSSION: A decrease in connectivity in the elements of the DMN in patients indicates the stabilization of its functioning and the restoration of the connection between it and the subcallosal cortex, which belongs to the limbic system. A decrease in connectivity between the lingual gyrus and the DMN regions and a simultaneous increase in connectivity with elements of the right frontal lobe may indicate an increase in the functioning of the directed action system. The identified increase in connectivity between elements of the salience network and the left superior parietal lobule may indicate an improvement in the functioning of the sensorimotor system, incl. its conscious components. Increased connectivity between elements of the medial visual network and the right frontal lobe may also indicate an increase in the quality of directed sensorimotor actions, incl. in the «vision-hand» system. Reduced connectivity between elements of the right occipital lobe and the right sections of the somatosensory network, responsible for the perception of space, the location of the limbs, as well as with the left frontal visual field, precuneus and left inferior temporal gyrus, more probably associated with a reorganization of the structures of directional eye movement and attention.
CONCLUSION: The identified early and late changes in the functional networks of the brain indicate a decrease in the pathological activity of the network of the default mode of the brain, an increase in the activity of structures involved in sensory processing of space (including visual and auditory), as well as an increase in the activity of the salience network and elements of information processing from analyzers of proprioceptive sensitivity.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.