儿童创伤性脑损伤后的长期结果很难预测。局部脑损伤的存在与否通常无法解释常见且致残的认知、情感和行为障碍。在成人中,创伤性脑损伤会导致进行性脑萎缩,这种萎缩可以准确测量,并且与认知能力下降有关。然而,由于儿童创伤性脑损伤与正常脑发育相互作用,其对脑容量的影响更难测量。在这里,我们报告了一种对儿童创伤性脑损伤后脑容量进行个体化估计的稳健方法,并研究了其与临床结果的关系。我们首先使用了一个大型健康对照数据集(n > 1200,年龄 8 – 22 岁)来描述青春期白质和灰质区域的健康发育。然后,通过比较一组儿童期受伤的中度/重度创伤性脑损伤患者(n = 39,平均年龄 13.53 ± 1.76,受伤后中位时间 = 14 个月,范围 4 – 168 个月)的脑体积,计算出个体灰质和白质区域体积估计值,方法是将患者的脑体积与年龄匹配的对照组进行比较。患者被单独分类为脑体积低或正常。使用标准化测试和父母/看护者评估来评估神经心理学和神经精神学结果。相对于头部大小,在正常的青少年发育过程中,灰质区域的体积减少,而白质束的体积增加。创伤性脑损伤扰乱了健康的大脑发育,导致年龄校正后灰质和白质脑体积同时减少。在接受调查的 39 名患者中,11 名(28%)至少有一个白质束体积减少,7 名(18%)至少有一个灰质区域体积减少。那些被归类为脑容量低的人与健康对照组相比,处理速度较慢,情绪受损,冷漠程度较高,愤怒情绪增加,学习困难。相比之下,局部脑损伤和微出血的存在与这些临床损害的风险增加无关。总之,我们展示了如何使用大量常识数据集从个体 T 1 MRI 稳健地计算出儿童创伤性脑损伤后的脑容量异常,该数据集可以控制健康大脑发育的影响。通过这种方法,我们表明,中度/重度创伤性脑损伤后,灰质和白质区域的体积异常很常见,并且与儿童创伤性脑损伤后常见的更高水平的认知、情绪和行为异常有关。
帕金森病 (PD) 是最常见的神经退行性疾病之一,其常见特征为运动不能、运动迟缓和震颤,并常伴有轻度认知障碍,从而显著降低整体生活质量 [1]。这些症状还伴有大脑皮层和皮层下结构萎缩以及皮层变薄 [2]。因此,人们对确定磁共振成像 (MRI) 测量的萎缩是否可以作为认知能力下降的生物标志物产生了兴趣。总体而言,灰质萎缩和皮层变薄存在于早期 PD 中,而额叶萎缩和颞顶叶变薄与 PD 的认知障碍有关 [3]。通过磁共振成像测量 PD 中发生的大脑结构性变化已成为了解 PD 轨迹的潜在诊断和预后工具。结构成像,特别是区域皮质厚度和灰质体积的减少,被认为有助于确定 PD 诊断、进展预后以及区分 PD 与其他痴呆症 [2]。然而,需要进一步研究这些进展测量的敏感性、可靠性、混杂因素的影响和整体普遍性 [3],而这种严格的验证可能是阻碍采用 MRI 测量作为 PD 临床研究结果测量的一个因素。近年来,神经影像学结果的复制受到了多方面的挑战。例如,在 Botvinik-Nezer 等人的研究中 [4],70 个独立团队被要求使用他们选择的方法来分析相同的数据集,以检验九个事前假设。该研究调查了结果的变异性。各个研究团队获得的结果在九个假设中的五个上并不一致,一致性水平达到 21% 到 37% 不等。此外,在 PD 中识别区域性脑萎缩已成为人们关注的焦点,因为它可能是 PD 某些症状和 PD 进展的标志[2]。然而,在非 PD 人群中进行的研究表明,区域体积 [5,6] 和皮质厚度的估计值因软件工具箱而异 [7,8]。总的来说,一系列因素都会影响神经影像学结果的可重复性,包括计算环境 [9,10]、分析工具和版本 [11,12]、统计模型 [13] 和研究人群 [14]。本研究是可重复性评估项目的一部分,该项目旨在复制 Mitchel 等人 [2] 中审查的 11 个 PD 结构 MRI 测量结果。本研究的目标是复制 Hanganu 等人 [15] 的工作,以测试关于结构 MRI 衍生的 PD 生物标志物的先前发现是否可以通过使用类似的分析方法在不同的数据集中复制。 Hang-anu 等人[ 15 ] 比较了轻度认知障碍的 PD 患者 (PD-MCI)、无轻度认知障碍的 PD 患者 (PD-non-MCI) 和健康老年对照者 (HC) 的灰质体积和皮质变薄随时间的变化;还测试了 PD 患者纵向结构变化与认知衰退之间的关系。他们报告了四个主要发现:(发现 1)与无 MCI 的 PD 患者相比(主要影响右侧颞区、岛叶和下额回),以及与健康对照者相比(主要影响右侧颞区和辅助运动区),轻度认知障碍的 PD 患者的皮质变薄速度加快;
疾病和认知能力下降需要量身定制的干预措施,以提高生活质量并保持认知功能(2)。中国正朝着一个深层的衰老社会发展,有65岁及以上的中国占中国大陆人口总数的12.6%(3)。现在有65岁及以上的人口,占其注册人口总人口的21.8%(3)。这个人物是进入超深衰老社会的第一个城市。超深老化对医疗构成了严重的挑战,而阿尔茨海默氏病是最典型,最高风险的痴呆症。痴呆症是一种缓慢且连续的疾病,其特征是认知功能受损,可降低一个人执行其任务/日常活动,社交互动和工作的能力;它通常伴随着精神,行为和人格变化(4),并给患者,家庭和社会带来深远的人类和经济负担。尽管痴呆症是全球医学领域中最热门的话题之一,但药物开发的进展不足。疾病进展开始在一个人被诊断出患有痴呆症之前10 - 15年(5,6)。因此,研究人员一直在探索在个人进入痴呆阶段之前进行筛查和干预的可能性。轻度认知障碍(MCI)引起了临床医生和学者的注意。一项涵盖22个中国各省的48项相关国内研究的研究发现,中国老年人人口的MCI总患病率为14.71%(7)。MCI是指正常衰老和痴呆症之间的过渡性认知下降,其临床表现是主观的记忆/认知抱怨,伴随着客观的证据,保留了日常生活能力,并且没有达到痴呆水平。因此,许多研究试图通过早期预防和治疗来识别MCI的有效治疗方法,以减少阿尔茨海默氏病的发生率(8)。关于MCI的治疗和干预,第一类是药物,包括针对记忆下降,脑萎缩,流动性降低和危险因素的药物。对51项药物试验的研究(包括痴呆药,16种抗高血压药,4种糖尿病药物,2种非甾体类抗抗炎药或阿司匹林或阿司匹林,17种激素和7种脂质降低药物)临床表明,评估药物在Cognitive scorcors score score score score conscore conscore conscore conkore score score score conscore conscore conkore score score cose既没有降低,又表现出了7种脂肪剂。不一致的事件不一致(9)。第二个是非药物疗法,主要由两个领域组成:认知和运动干预措施。运动,尤其是有氧运动,是MCI非药理干预的流行领域。运动,尤其是有氧运动,是MCI非药理学干预的流行领域。2018年,美国神经病学会明确包括每周两次运动参加MCI患者的建议治疗计划(10)。 有氧运动也可能对衰老大脑的生理学有阳性的影响(13 - 15)。2018年,美国神经病学会明确包括每周两次运动参加MCI患者的建议治疗计划(10)。有氧运动也可能对衰老大脑的生理学有阳性的影响(13 - 15)。有氧运动通过改善MCI患者的全球认知,逻辑记忆,抑制作用,记忆力,注意力和处理速度来使认知功能受益(11,12)。可能的机制是有氧运动减少白介素-6和肿瘤坏死因子-α表达并增加了脑源性
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我们感谢Ben Humphreys,Gaya Amarasinghe,Daisy Leung和Ting Wang的评论和建议,Robert Fulton,Catrina Fronick,Paul Cliften提供了技术帮助。这项工作得到了Siteman Cancer Center的共享资源投资计划的部分支持。