Згідно з новим дослідженням, проведеним дослідниками з Університету штату Джорджія та Технологічного інституту Джорджії, пацієнти з Covid-19, які отримують кисневу терапію або мають лихоманку, демонструють зменшений обсяг сірої речовини в лобно-скроневій мережі мозку.
Дослідження показало, що менший обсяг сірої речовини в цій області мозку був пов’язаний з більш високим рівнем інвалідності серед пацієнтів з Covid-19 навіть через шість місяців після виписки з лікарні.
Сіра речовина життєво важлива для обробки інформації в мозку, а аномалія сірої речовини може вплинути на те, наскільки добре функціонують і комунікують нейрони. Дослідження, опубліковане в травневому номері 2021 року Нейробіологія стресу, вказує, що сіра речовина в лобовій мережі може являти собою основну область для ураження мозку в Covid-19, навіть за межами пошкоджень, пов’язаних із клінічними проявами захворювання, такими як інсульт.
Дослідники, які пов’язані з Центром трансляційних досліджень у галузі нейровізуалізації та науки про дані (TReNDS), проаналізували сканування комп’ютерної томографії 120 неврологічних пацієнтів, у тому числі 58 з гострим Covid-19 та 62 без Covid-19, відповідні за віком, статтю та захворювання. Робота була виконана спільно з Енріко Премі та його колегами з Університету Брешії в Італії, які надали дані для дослідження. Вони використовували морфометричний аналіз на основі джерела, який підвищує статистичну потужність для досліджень із помірним розміром вибірки.
Дослідники Куайкуай Дуан і Вінс Калхун виявили, що неврологічні ускладнення у пацієнтів з Covid-19 можуть бути пов’язані зі зниженням обсягу сірої речовини в передній частині мозку навіть через шість місяців після виписки з лікарні. Авторство: Вінс Калхун, Технічний інститут Джорджії
«Наука показала, що структура мозку впливає на його функцію, і аномальні зображення мозку стали основною ознакою Covid-19», — сказав Куайкуай Дуан, перший автор дослідження, асистент-дослідник TReNDS і доктор філософії. студент Школи електротехніки та комп’ютерної техніки Джорджії Tech. «Попередні дослідження вивчали, як на мозок впливає Covid-19, використовуючи однофакторний підхід, але наше є першим, хто використовує багатоваріантний підхід, керований даними, щоб зв’язати ці зміни з конкретними характеристиками Covid-19 (наприклад, лихоманка та відсутність кисень) та результат (рівень інвалідності)».
Аналіз показав, що пацієнти з вищим рівнем інвалідності мали менший об’єм сірої речовини у верхній, медіальній та середній лобовій звивини під час виписки та через шість місяців, навіть під час контролю за цереброваскулярними захворюваннями. Об’єм сірої речовини в цій області також значно зменшився у пацієнтів, які отримували кисневу терапію, порівняно з пацієнтами, які не отримували кисневу терапію. Пацієнти з лихоманкою мали значне зменшення об’єму сірої речовини в нижній та середній скроневій звивини та веретеноподібної звивини порівняно з пацієнтами без гарячки. Результати показують, що Covid-19 може впливати на лобно-скроневу мережу через лихоманку або нестачу кисню.
Зменшення сірої речовини у верхній, медіальній та середній лобовій звивини також було присутнє у пацієнтів із збудженням порівняно з пацієнтами без збудження. Це означає, що зміни сірої речовини в лобовій області мозку можуть лежати в основі порушень настрою, які зазвичай демонструють пацієнти з Covid-19.
«Неврологічні ускладнення все частіше фіксуються у пацієнтів з Covid-19», — сказав Вінс Калхун, старший автор дослідження та директор TReNDS. Калхун є заслуженим професором психології університету в штаті Джорджія і займає посади в Школі електротехніки та комп’ютерної інженерії при Georgia Tech і в неврології та психіатрії в Університеті Еморі. «Зменшення сірої речовини також було показано при інших розладах настрою, таких як шизофренія, і, ймовірно, пов’язано з тим, як сіра речовина впливає на функцію нейронів».
Результати дослідження демонструють, що зміни в лобно-скроневій мережі можуть бути використані як біомаркер для визначення ймовірного прогнозу Covid-19 або для оцінки варіантів лікування захворювання. Далі дослідники сподіваються повторити дослідження на більшій вибірці, яка включає багато типів сканування мозку та різні групи пацієнтів з Covid-19.
Довідка: «Зміни лобно-скроневого об’єму сірої речовини пов’язані з клінічними показниками літніх людей із COVID-19» Куайкуай Дуан, Енріко Премі, Андреа Пілотто, Вівіана Крістільо, Альберто Бенуссі, Іленія Лібрі, Марчелло Джунта, Х. Джеремі Бокхольт, Джінгу Лю, Ріккардо Кампора, Алессандро Пецзіні, Роберто Гаспаротті, Мауро Магоні, Алессандро Падовані та Вінс Д. Калхун, 13 квітня 2021 р., Нейробіологія стресу.
DOI: 10.1016/j.ynstr.2021.100326
TReNDS — це партнерство між штатом Джорджія, технічною технікою Джорджії та Університетом Еморі, яке зосереджено на покращенні нашого розуміння людського мозку за допомогою передових аналітичних підходів. Центр використовує широкомасштабний обмін даними та мультимодальні методи злиття даних, включаючи глибоке навчання, геноміку, картування мозку та штучний інтелект.
