Front.aging neurosci : 无症状颈动脉狭窄患者皮质萎缩与记忆障碍的相关性

颈动脉狭窄（CAS）是一种血管退行性疾病，可引起脑缺血等神经系统的损伤，严重威胁病人生命和健康。一些大样本研究已经表明CAS可导致皮质萎缩和灰质消失。然而，这些研究主要集中在整个大脑的灰质体积上，没有发现特定的萎缩区域。此外，约50%的严重CAS患者存在认知障碍，约有25.5%的患者存在记忆减退的情况。

由此，提出了CAS患者大脑皮层变薄可能导致记忆衰退，然而其内在机制尚不清楚。因此，来自北京天坛医院的研究团队获得了CAS患者和健康对照者的7T-MRI图像和认知评分，旨在显示记忆功能的变化情况。

研 究 成 果

受试者基本信息包括年龄、性别、脑区狭窄详情和教育背景等。认知功能方面，CAS患者MMS评分正常，与健康对照组比较差异有显著性意义，CMS组总评分、记忆功能评分均明显低于对照组。

此外CAS患者的记忆、联想学习、自由图像回忆和特征回忆分数均低于健康对照组。与健康对照组相比，两组患者的相对灰质体积显著降低3.1%（表1），相对CSF体积显著升高,但与WM体积相似。

表1 CAS患者和健康对照组不同部位的脑容量

如图1和表2所示，患者的灰质损失不仅限于狭窄侧半球，而且在对侧半球也有体现。

表2灰质区域细节对比

图1无症状CAS患者与健康对照组的三维和切片视图

萎缩广泛分布于额叶、颞叶和顶叶，在同侧和对侧半球的枕叶的较小区域也广泛分布。同时，枕叶和小脑叶的大部不受双侧影响。此外，狭窄侧半球显示与对侧半球相比，顶叶下小叶和扣带回严重萎缩（图2）。左额中回、左额三角部和左额盖部的GM体积与CMS总分呈正相关，且相关性强。

图2侧半球与对侧半球狭窄区域

结 果 讨 论

1）皮质区域萎缩

该研究通过分析相对GM和CSF以及VBM的体积，证实了CAS患者的皮质萎缩和CSF体积增加。大样本横断面研究，报告中重度CAS会导致脑萎缩，主要表现为脑室和脑沟扩大和GM体积减少。

作者发现，患有无症状严重CAS患者的脑GM平均减少率为3.1%，VBM分析显示皮质萎缩广泛分布于双侧额叶、颞叶和顶叶；然而，枕叶和小脑受影响较大，这与前循环区域一致，这种现象可能是由于灌注不足引起的。

有研究证实颈动脉闭塞可导致小鼠模型的皮质萎缩，并发现皮质萎缩与脑灌注不足之间存在相关性。

作者还发现狭窄侧大脑半球的萎缩比对侧大脑半球的萎缩更严重。两个大脑半球之间的比较带来了大脑结构不对称的问题，而检测大脑不对称性的方法不仅能够跨受试者，还能够跨个体大脑半球建立精确的空间相关性。VBM分析方法被证明能够以极高的基于体素的区域精度捕获灰质的不对称性。

作者使用DARTEL算法，通过对称TPM中图像的空间归一化，确保区域特异性和准确的空间响应，并且通过一些修改，最大限度地提高研究的准确性。

2）认知障碍

在这项研究中，作者发现CAS患者存在记忆障碍，定向记忆、联想能力、自由图像回忆和肖像特征再灌注评分均显著低于健康对照组，提示相应的记忆功能均存在差异，但是无症状患者的认知障碍程度相对较轻。

此外，直接记忆和关联学习测试得分较低，表明语义记忆功能受损。自由图像回忆和肖像特征记忆测试得分较低，证明CAS患者的非言语记忆也受到损害。

3）记忆影响与区域GM容量及一般记忆功能的关系

作者发现左侧额叶三角部、左侧额叶盖部和左侧额中回额叶部分的GM体积与CMS总分呈显著正相关。提示GM萎缩可能是导致患者记忆障碍的一个重要因素。

结 论

与健康对照组相比，CAS患者表现出更大的记忆损害。无症状的严重单侧CAS患者在狭窄侧和对侧大脑半球的额叶、颞叶和顶叶以及枕叶的小部分显示广泛的GM萎缩，狭窄半球GM萎缩较对侧半球严重。记忆障碍可能与左额下回和额中回的GM萎缩有关。而额叶后下回的萎缩可能导致语义记忆的下降，额叶内侧内侧回的萎缩可能是导致下降的原因。

此项研究存在一些局限，作者分析的样本量与之前的报告相比而言是最大的，但患者的绝对数量仍然很小。此外，作者只分析了记忆功能，没有研究其他认知功能。

最后，7T-MRI图像的结构分析在现阶段仍有争议，尽管使用了最好的校正和处理程序，但仍有可能存在不足，需要进一步研究去充足该结论。总之在这项研究中，作者不仅确定了形成广泛萎缩区域的特定相关皮质区域，而且还证明了它们与记忆功能的关系，这些发现为临床实践和进一步研究提供了理论支持和启示。