从迷雾中浮现:人们对中风后的认知问题知之甚少
茱莉亚患了轻微中风,她很感激能得到迅速的治疗并恢复得很好。但当她恢复正常活动时,她确实注意到了一个意想不到的后果。在工作会议上,她无法跟上与会者之间的来回交流。当被问及自己的意见时,她发现自己还没有掌握好参与讨论的内容。在家里,如果她正在做一件事情,比如做饭,她意识到她不能轻松地与丈夫交谈。
因此,在她第二次去看医生时,她提到了自己的症状,并发现她并不是一个人。
茱莉亚患上了中风后急性执行障碍综合征(PSADES),这是一种认知功能障碍,人们在轻微中风后都会出现这种症状。这种情况在中风发生后很快就会显现出来,虽然它与中风后大脑中死亡的组织损伤有关,但它似乎与损伤的位置无关。幸运的是,在康复后的几个月里,PSADES逐渐好转。但在这段时间里,大脑内部发生了什么?
中风患者向医生报告这些认知困难已经有很长时间了。到目前为止,关于这个问题的证据大多是轶事。美国马里兰大学、约翰霍普金斯大学和纽约大学的研究人员开展的一项新研究首次提供了可测量的物理证据,证明中风后大脑内的神经处理能力减弱。这表明PSADES是全球连接功能障碍的结果。那篇论文,“中风后急性执行障碍综合征,一种由小中风“由于网络动态中断,”刚刚在《美国国家科学院院刊(PNAS)。
该论文由马里兰大学教授Jonathan Simon(电子和计算机工程/生物/系统研究所)、他的前博士后研究员Christian Brodbeck(现在是康涅狄格大学的访问助理教授)和UMD博士生Joshua Kulasingham共同撰写;约翰·霍普金斯医学院的副教授伊丽莎白·马什,拉斐尔·利纳斯教授和达尼娅·马利克,神经内科的所有人;纽约大学格罗斯曼医学院研究教授Rodolfo Llinas。马什是主要作者。
“我们倾向于认为大脑的特定部分负责特定的功能,但实际上你需要整个大脑来清晰地思考和完成任务,”马什说。“在这项研究中,我们展示了一个小小的病变是如何破坏认知网络并导致整体功能障碍的。”
研究人员使用脑磁图(MEG)来观察最近经历过轻微中风的患者的大脑功能。MEG是一种非侵入性神经成像技术,它使用非常敏感的磁强计传感器,高速记录大脑内部电流产生的自然磁场。受试者通常坐在脑磁图扫描仪下面或躺在里面,这就像一个整头的吹风机。
一旦进入扫描仪,病人在完成文字和图片匹配任务时的磁场就会被记录下来。这些任务都涉及记忆、记忆搜索或识别。在一些任务中,病人需要说出答案,而另一些任务则要求他们按下“是”或“否”按钮。年龄相仿的对照组中没有中风的人也完成了任务并被记录下来。
然后对两组脑磁图记录进行比较。中风患者的记录显示出与对照组不同的明显特征。例如,他们大脑中的信号明显较弱,看起来更像起伏的山丘,而不是山峰。这表明大脑的处理效率较低。中风患者完成任务的时间是对照组的两倍。此外,他们在执行任务的不同阶段无法调节自己的大脑活动,这进一步表明了神经活动迟缓。
这些低效处理的模式表明,大脑的分布式网络出现了功能障碍——网络的动态中断。
“如果不是因为病变本身的问题,影响视觉处理无论病灶所在,你不能看到什么是错在猫或核磁共振扫描,然后得出结论,问题是更多的全球:大脑如何谈判本身,”西蒙教授说。“这就是脑磁图技术的闪光点——向我们展示了神经处理的动态。”
“这表明,即使是轻微的中风,其损伤的明显迹象很小,也会对整个大脑产生深远的影响,”西蒙说。“局部神经社区的损害会影响全局神经社区。”
马什说:“一个小小的病变就能扰乱整个神经网络,导致整体功能紊乱。”
六个月后,这些中风患者第二次回来完成同样的任务。他们不仅在测试中表现得更好,而且据报道,他们的障碍症状已经基本消除。然而,令人惊讶的是,扫描本身看起来相对相同。
为什么症状有所改善,而录音看起来并没有什么不同,这是个谜。
西蒙说:“目前我们还不知道是什么神经机制使患者病情得到改善。”“这可能是新的神经通信路径已经形成,以绕过迟缓的路径。也可能是旧的、使用较少的沟通途径被重新利用了。”进一步的研究可能有助于解开这个问题。
该研究要求患者在一岁时再次进行扫描。但由于流感大流行,他们无法进入测试地点重复测试。流感消退后,研究人员获得了一项新研究的资助,该研究将探索如何加快从这些症状及其背后的神经迟钝中恢复,从而进一步努力解开大脑之谜。
西蒙说:“我们仍然不知道的是,一个小小的病变是如何如此广泛地破坏神经交流的。”“我们希望通过研究哪些神经连接被破坏,以及如何被破坏的细节,来进一步了解未成年人的这种特殊影响。中风,但也给我们提供了一个新的窗口,了解信息是如何处理整个大脑。"
“这是更好地了解PSADES成因的第一步,这将使我们设计出更有效的治疗方法,”Marsh说。“下一步将是进行正式的网络连接研究。然后我们可以测试治疗方法,帮助人们更快地康复。”
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