Средняя продольная связка ( Middle Longitudinal Fascicle - MdLF) представляет собой длинные ассоциативные волокна, соединяющие верхнюю височную извилину ( superior temporal gyrus - STG) и височный полюс ( temporal pole) с угловой извилиной (angular gyrus) посредством белого вещества STG . Эти структуры, как известно, играют решающую роль в патологии шизофрении. Считается, что функции MdLF связаны с обработкой речи и мышления в левом полушарии и с вниманием в правом полушарии.
По сравнению с контрольными субъектами, пациенты с хронической шизофренией демонстрируют значительное среднее снижение FA ( фракционной анизотропиии - одним из параметров диффузионного тензорного изображения ) в двусторонней MdLF. FA левой MdLF показывает значительную отрицательную связь с фактором дезорганизованного мышления , а FA правой MdLF - выраженную отрицательную корреляцию с плохим вниманием.
Предполагается , что дисфункция речи и симптомы дезорганиазции являются одним из основных признаков шизофрении ( McCarley R. et al., 1999 ). В нескольких исследованиях белого вещества мозга основное внимание было уделено аркуатной связке (arcuate fasciculus) для того , чтобы объяснить патологию речи и нарушений мышления у пациентов с шизофренией ( Kubicki M., et al., 2005 ). В исследовании , проведенном с помощью диффузионной тензорной визуализации (формирования тензора диффузии) (DTI) сообщалось об еще одном важном связанном с речью крупном пучке белых волокон - средней продольной связке (MdLF). N. Makris et al. (2009) впервые определили MdLF в мозге человека , как длинные ассоциативные волокна, соединяющие верхнюю височную извилину (STG) и височный полюс с нижней теменной долькой (в частности, угловой извилиной - AG) через белое вещество STG). Однако, недавние исследования DTI сообщили, что MdLF связывает не только STG и височный полюс с AG, но также и верхнюю теменную дольку и затылочную область ( Makris N.et al., 2012 ; Wang Y., et al., 2012 ).
В исследованиях нейровизуализации шизофрении STG и AG часто сообщалось о структурных и функциональных аномалиях этих структур мозга . Было также продемонстрировано, что эти аномалии имеют сильные ассоциации с дисфункциями, связанными с нарушениями речи, и дефицитом внимания. А именно, более серьезные аномалии в STG и AG в левом полушарии были связаны с более тяжелыми симптомами дезорганизации мышления (структурная МРТ) , SPECT и позитивными симптомы (структурная МРТ ), особенно бредом (Wible C., et al., 2009 ) и слуховые галлюцинации (fMRI ( Wible C., et al., 2001 ). Поражение правого получшария , показали изменения , имеющие отношения к дефициту внимания (структурная МРТ) у пациентов с шизофренией. В человеческом мозге STG и AG хорошо известны как ключевые компоненты системы речи ; STG включает зону Вернике ( Wernicke’s territory) , а AG - зону Гешвинда (Geschwind’s territory) ( Catani M.,et al., 2005 ). Предполагают, что функции левой MdLF связана с речью ( Makris N., et al., 2009 ). Кроме того, считается, что когда человек слышит повествовательные слова, область Вернике сравнивает звуки с их значением, а специальные нейроны области Гешвинда, как полагают, помогают этому процессу , комбинируя множество различных свойств слов (например, звук, зрение и смысл) с целью достижения полного понимания слов и предложений ( Carlson N., , 2003). Напротив, когда человек говорит, процесс происходит обратным образом, то есть выбираются правильные слова, которые находятся в соответствии с мыслью ( активность должна быть выражена в области Вернике), а затем выбранные слова отправляются в область Броки через дугообразный ( аркуатный) фасцикул, или, возможно, через более обходной путь - через территорию Гешвинда. Кроме того, считается, что как STG, так и AG играют важную роль в понимании повествовательной речи , вербальной памяти и социального познания.
При DTI после реконструкции диффузионно-взвешенные изображения обычно переносятся на рабочую станцию LINUX, на которой рассчитываются карты фракционной анизотропии (FA) тензора диффузии. Кроме того, также рассчитываются радиальная и осевая диффузия (предположительно предполагаемые параметры миелиновой и аксональной целостности ( Song et al., 2003 ; Song et al., 2002 ). Измерения , например, MdLF проводятся с использованием 3D-slicer и трактографии диффузионного тензора. Групповые сопоставления показателей DTI показали, что у пациентов с шизофренией наблюдаются значительные сокращения FA в двусторонней MdLF, тренд-уровне (левая MdLF) и значительном (правая MdLF) увеличение радиальной диффузии, и не отмечается никаких изменений в осевой диффузии.
Исследования на животных показали, что при шизофрении патологические изменения могут отражать аномалии миелина (потеря миелина, дегенерация, демиелинизация), а не повреждения аксональной мембраны ( структурные , миелиновые аномалии в MdLF связаны с клиническими симптомами) . Исследование DTI также продемонстрировали результаты аналогичного характера в передней части мозолистого тела у пациентов с хронической шизофренией. Обнаружена отчетливая отрицательная корреляция между FA левой MdLF и фактором неорганизованного мышлени. Считается, что фактор дезорганизованных мыслей из пятифакторной модели PANSS отражает общие мысли / когнитивные дисфункции, а не конкретные расстройства мышления , потому что этот фактор включает подшкалы, связанные как с позитивными, так и с негативными измерениями аномального мышления.
Последние исследования с использованием резекции показали, что левая передняя часть MdLF не является существенной для речи. Однако, территории Вернике и Гешвинда связаны задней частью MdLF, поэтому структурный дефицит в левой MdLF может способствовать дисфункции речи идезорганизации мышления. В литературе встречаются работы, согласно которым можно говорить об ассоциации между показателями дезорганизации и метаболизмом глюкозы или церебральным кровотоком в левых задних височных областях и нижних теменных областях. Однако, маловероятно, что симптомы дезорганизации мышления обусловлены исключительно дефицитом левой MdLF; как сообщали предыдущие исследования нейровизуализации , поскольку лобные области, включая зону Брока, также могут играть важную роль в патологии дезорганизации, наблюдаемой при шизофрении. FA левой MdLF показала положительную связь на уровне трендов с бредом. Согласно одной из гипотез, бред считается вероятным результатом патологического !обучения подкреплением" и / или дисбалансом между новыми доказательствами и предшествующими убеждениями ( Corlett P., et al., 2007 ; Stephan K., et al., 2009 ). Функции левых STG и AG включают в себя понимание речи и процессы вербальной памяти . Таким образом, структурные нарушения в левой MdLF могут спровоцировать "патологическое обучение" и искаженные воспоминания, что может привести в свою очередь к формированию бреда.
Что касается правого полушария, то пациенты с шизофренией демонстрируют отрицательную связь между FA правого MdLF и плохим вниманием, которое оценивает «дефицит фокусированной концентрации внимания» ( "бдительности", которая сохраняется главным образом структурами правого полушария, причем, низкие показатели бдительности связаны с меньшими объемами цингулярного пучка ( cingulum) в правом полушарии у пациентов с хронической шизофренией. Особенно важно отметить, что здесь заметна связь между дефицитом внимания и структурными отклонениями в правой MdLF у пациентов с шизофренией.
Механизмы, лежащие в основе наблюдаемых DTI-симптоматических отношений, неясны, однако, одно из возможных объяснений, основано на потенциале замедленного действия и асинхронностях в работе некоторых нейронных сетях у пациентов с шизофренией. Другая альтернативная модель, недавно предложенная для таких ассоциаций анатомических функций с психопатологическими симптомами , основана на «зависящей от активности нейронной пластичности». Отметим, что степень увеличения FA положительно связана с увеличением времени продолжительности обучения. Эти данные свидетельствуют о том, что мозговая деятельность может изменять FA. Исследование на животных показало некоторые патологические значения для этой активности в отношении активности мозга - FA, свидетельствующие о том, что конкретные частоты действия потенциалов спышек активности нейронов повлияли на миелинизацию. Основываясь на этих выводах, можно полагать, что частые побочные эффекты действия потенциалов могут привести к изменению нейропластичности (включая миелинизацию), и, таким образом, увеличение FA может проявиться в белом веществе.
При шизофрении функциональные исследования нейровизуализации продемонстрировали положительные связи между аномальной гиперактивацией в сером веществе и позитивными симптомами . Таким образом, аномальная гиперактивация, другими словами, частые "обстрелы" потенциала действия в определенных областях серого вещества могут приводить к увеличению FA в белом веществе, соединяющем эти области серого вещества, что может объяснить наличие положительной ассоциацией между FA и позитивными симптомами (например, бредом). С точки зрения когнитивной дисфункции и негативных симптомов, последние, как полагают, связаны с гипоактивностью в определенных областях мозга, поэтому более низкая частота "вспышек" потенциала действия может привести к уменьшению FA в белом веществе, соединяющем эти области серого вещества. Это может объяснить наличие отрицательной ассоциацией между FA и когнитивной дисфункцией, включая дезорганизованные симптомы нарушения мышления и негативные симптомы.
Представляет интерес тот факт, что пациенты с шизофренией демонстрируют менее кластерное расположение олигодендроцитов в лобной доле и признаки гипофункции. Симптомы при шизофрении (активность мозга) могут влиять на нервную пластичность и FA, однако, на целостность белого вещества и FA также влияют генетические эффекты.
Добавить комментарий