Изменения коннектома головного мозга у пациентов с рассеянным склерозом после комплексной нейрореабилитации: проспективное исследование

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.

1. Amin M., Hersh C.M. Updates and advances in multiple sclerosis neurotherapeutics // Neurodegener Dis. Manag. 2023. Feb. Vol. 13, No. 1. Р. 47–70. doi: 10.2217/nmt-2021-0058.

2. Светличная А.В., Вязовиченко Ю.Е., Торчинский Н.В., Коршунов В.А. Изучение заболеваемости и частоты возможных факторов риска рассеянного склероза // Фундаментальная и клиническая медицина. 2021. Т. 6, № 4. С. 98–105.

3. Klineova S., Lublin F.D. Clinical Course of Multiple Sclerosis // Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2018. Sep. 4. Vol. 8, No. 9. Р. a028928. doi: 10.1101/cshperspect.a028928.

4. Hauser S.L., Cree B.A.C. Treatment of Multiple Sclerosis: A Review // Am.J.Med. 2020. Dec. Vol. 133, No. 12. Р. 1380–1390.e2. doi: 10.1016/j.amjmed.2020.05.049.

5. Lublin F.D., Häring D.A., Ganjgahi H. et al. How patients with multiple sclerosis acquire disability // Brain. 2022. Sep. 14. Vol. 145, No. 9. Р. 3147–3161. doi: 10.1093/brain/awac016.

6. Travers B.S., Tsang B.K., Barton J.L. Multiple sclerosis: Diagnosis, disease-modifying therapy and prognosis // Aust. J. Gen. Pract. 2022. Apr. Vol. 51, No. 4. Р. 199–206. doi: 10.31128/AJGP-07-21-6103.

7. Desowska A., Turner D.L. Dynamics of brain connectivity after stroke. Rev. Neurosci. 2019 Jul. 26. Vol. 30, No. 6. Р. 605–623. doi: 10.1515/revneuro-2018-0082.

8. Tavazzi E., Cazzoli M., Pirastru A. et al. Neuroplasticity and Motor Rehabilitation in Multiple Sclerosis: A Systematic Review on MRI Markers of Functional and Structural Changes // Front Neurosci. 2021. Oct 6. Vol. 15. Р. 707675. doi: 10.3389/fnins.2021.707675.

9. Yeshurun Y., Nguyen M., Hasson U. The default mode network: where the idiosyncratic self meets the shared social world // Nat. Rev. Neurosci. 2021. Mar. Vol. 22, No. 3. Р. 181–192. doi: 10.1038/s41583-020-00420-w.

10. Tommasin S., De Giglio L., Ruggieri S. et al. Multi-scale resting state functional reorganization in response to multiple sclerosis damage // Neuroradiology. 2020. Jun. Vol. 62, No. 6. Р. 693–704. doi: 10.1007/s00234-020-02393-0.

11. Rolls E.T. The cingulate cortex and limbic systems for emotion, action, and memory // Brain Struct Funct. 2019. Dec. Vol. 224, No. 9. Р. 3001–3018. doi: 10.1007/s00429-019-01945-2.

12. Palejwala A.H., Dadario N.B., Young I.M. et al. Anatomy and White Matter Connections of the Lingual Gyrus and Cuneus // World Neurosurg. 2021. Jul. Vol. 151. Р. e426-e437. doi: 10.1016/j.wneu.2021.04.050.

13. Schimmelpfennig J., Topczewski J., Zajkowski W. et al. The role of the salience network in cognitive and affective deficits // Front Hum. Neurosci. 2023. Mar. 20. Vol. 17. Р. 1133367. doi: 10.3389/fnhum.2023.1133367.

14. Gamberini M., Passarelli L., Filippini M. et al. Vision for action: thalamic and cortical inputs to the macaque superior parietal lobule // Brain Structure & Function. 2021. Dec. Vol. 226, No. 9. Р. 2951–2966. doi: 10.1007/s00429-021-02377-7.

15. Brandt T., Dieterich M. Thalamocortical network: a core structure for integrative multimodal vestibular functions // Curr. Opin. Neurol. 2019. Feb. Vol. 32, No. 1. Р. 154–164. doi: 10.1097/WCO.0000000000000638.

16. Hertrich I., Dietrich S., Ackermann H. The Margins of the Language Network in the Brain // Front. Commun. 2020. Vol. 5. Р. 519955. doi: 10.3389/fcomm.2020.519955.

17. Bernard F., Lemee J.M., Mazerand E. et al. The ventral attention network: the mirror of the language network in the right brain hemisphere // J. Anat. 2020. Oct. Vol. 237, No. 4. Р. 632–642. doi: 10.1111/joa.13223.

18. Briggs R.G., Lin Y.-H., Dadario N.B. et al. Anatomy and White Matter Connections of the Middle Frontal Gyrus // World Neurosurgery. 2021. Vol. 150. Р. e520–e529. doi:10.1016/j.wneu.2021.03.045.

19. Schremm A. et al. Cortical thickness of planum temporale and pars opercularis in native language tone processing // Brain and Language. 2018. Jan. Vol. 176. Р. 42–47. doi:10.1016/j.bandl.2017.12.001.

20. Zhang Y., Zhang R., Feng T. The Functional Connectivity Between Right Middle Temporal Gyrus and Right Superior Frontal Gyrus Impacted Procrastination through Neuroticism // Neuroscience. 2022. Jan 15. Vol. 481. Р. 12–20. doi: 10.1016/j.neuroscience.2021.11.036.

21. Tang W., Kochubey O., Kintscher M. et al. A VTA to basal amygdala dopamine projection contributes to signal salient somatosensory events during fear learning // Journal of Neuroscience. 2020. Vol. 40, No. 20. Р. 3969–3980. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1796-19.2020.