SiNAPSA, petek, 23. junij 2017

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

O kognitivnih motnjah pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo

Dejan Georgiev

Parkinsonova bolezen (PB) je progresivna nevro-degenerativna bolezen1. Najbolj značilna patološka sprememba, ki predstavlja fiziološki substrat bolezni, je degeneracija substancae nigrae pars compacta (SNpc) v srednjih možganih. Ker je SNpc eno poglavitnih področij produkcije dopamina, vodi njena degeneracija do pomembnega primanjkljaja dopamina, kar predstavlja poglavitno fiziološko značilnost PB.

Dejan Georgiev Pomanjkanje dopamina je nadalje neposredni vzrok za najbolj karakteristične simptome PB: tremor, bradikinezijo, rigidnost ter motene posturalne reflekse. Pomanjkanje dopamina ter motorične motnje so dolgo predstavljale ključne opredeljujoče lastnosti bolezni.

Novejše raziskave so razumevanje PB spremenile v dveh smereh. Prvič, številne nevro-psihološke raziskave so pokazale, da so poleg motoričnih motenj pomembno prizadete tudi številne kognitivne funkcije. Študije z nedementnimi, nedepresivnimi bolniki s PB navajajo oškodovanost kognitivnih sistemov kar pri tridesetih do sedemdesetih odstotkih bolnikov1 2 3. Oškodovane so predvsem sposobnosti delovnega spomina, inhibicije odgovora, načrtovanja, organiziranja in nadzora k cilju usmerjenega vedenja, sposobnosti, ki predstavljajo temelje voljnih aktivnosti2. 5 6 in so vezane na področja prefrontalnega korteksa5. Skupaj omogočajo aktiven nadzor in upravljanje z informacijami v kratkotrajnih vsakdanjih aktivnostih5. 7. Bolniki s PB imajo neredko tudi spominske težave pri nalogah, ki zahtevajo uporabo strategij in usklajeno delovanje prefrontalnega korteksa. Primeri takšnih nalog so prosti priklic, spomin o časovnem zaporedju, razločevanje med nedavnimi dražljaji in vidno-prostorski spomin8.

Druga pomembna skupina odkritij kaže, da predstavljata degeneracija SNpc in nastop prvih motoričnih simptomov, na podlagi katerih postavimo diagnozo, šele razmeroma pozno simptomatsko fazo bolezni. Predhodnica le-te je predsimptomatska faza, ki se začne vsaj deset do petnajst let pred motoričnimi simptomi PB. Razvoj bolezni, ki se odraža skozi prisotnost Lewyjevih telesc in Lewyjevih nevritisov, poteka postopoma. Patološke spremembe se začnejo v podaljšani hrbtenjači, nato zajamejo subkortikalna področja, v zadnjih stopnjah pa tudi skorjo velikih možganov9. Ob slednjem primanjkljaj dopamina zelo verjetno spremlja tudi neravnovesje drugih nevrotransmiterjev (serotonin, acetilholin, adrenalin).

Kljub porastu raziskav PB ter kognitivnih motenj, ki jo spremljajo, narava kognitivne oškodovanosti pri PB še vedno ni podrobno opredeljena. Med pogosto preučevane kognitivne motnje pri PB sodi oškodovanost delovnega spomina. Delovni spomin predstavlja sposobnost kratkotrajnega kodiranja, vzdrževanja in upravljanja z informacijami10, njegovo delovanje pa je tesno povezano z delovanjem dorzolateralnega prefrontalnega korteksa. Slednji je preko kortiko-striato-talamo-kortikalnih zank pomembno odvisen od delovanja bazalnih ganglijev, ki so pri PB neposredno prizadeti zaradi pomanjkanja dopamina. Skozi razvoj PB so v zgodnji fazi bolezni najprej opazne predvsem motnje prostorskega delovnega spomina, z napredovanjem bolezni pa postanejo razvidne tudi motnje ostalih komponent delovnega spomina – verbalnega in vidnega delovnega spomina11 12. Trenutno se raziskave usmerjajo predvsem na vprašanje, kateri procesi delovnega spomina so prizadeti, in podrobneje, v koliki meri so vanje vpleteni izvršilni procesi. Odgovore nanj bo v prihodnje potrebno najverjetneje iskati s pomočjo raziskav, ki vedenjske izraze kognitivnih preizkušenj združujejo z opazovanjem njihovih nevro-fizioloških korelatov.

Prav na področju identifikacije nevro-fizioloških korelatov delovnega spomina je bilo v zadnjih letih zaslediti pomemben napredek. Med najbolj perspektivne nevro-fiziološke pokazatelje obremenjenosti delovnega spomina gotovo sodi kontralateralna odložena aktivnost (KOA), katere veljavnost in uporabnost so Vogel in sodelavci uspešno prikazali skozi serijo raziskav13. 14. KOA tipično opazujemo s pomočjo elektroencefalografije (EEG). Če med izvajanjem naloge delovnega spomina, v kateri si mora udeleženec zapomniti enega ali več objektov, prikazanih na isti strani vidnega polja (levi ali desni), spremljamo z EEG, razlika med amplitudo odziva nad parietalnim področjem možganov na isti in nasprotni strani prikaza dražljaja robustno odraža obremenjenost delovnega spomina. Obstoj tovrstnega pokazatelja obremenjenosti delovnega spomina nam omogoča, da presežemo omejitve vedenjske ocene delovnega spomina in podrobneje spremljamo dinamiko procesov, ki so vpleteni v vzdrževanje in osveževanje delovnega spomina, filtriranje nepomembnih informacij in zaščito pred motnjami. Omenjena metoda s tem predstavlja potencialno izredno pomembno orodje za preučevanje oškodovanosti opisanih procesov ne samo pri PB, ampak tudi pri drugih raznolikih motnjah in boleznih možganov.

    ___
  1. Lewis S.J.G., Dove A., Robbins T.W., Baker R.A., Owen A.M. (2003). Cognitive impairments in early Parkinson’s disease are accompanied by reductions in activity in frontostrialtal neural circuity. J Neurosci, 23 (15): 6351-6356. 

  2. Dujardin K., Duhamel A., Becquet E., Grunberg C., Defebvre L., Destee A. (1999). Neuropsychological abnormalities in first degree relatives of patients with familial Parkinson’s disease. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry, 67, 323-328. 

  3. Fournet N., Moreaud O., Roulin J.L., Naegele B., Pellat J. (2000). Working memory functioning in medicated Parkinson’s disease patients and the effect of withdrawal of dopaminergic medication. Neuropsychology, 14 (2), 247-253. 

  4. Miller E.K., Cohen J.D. (2001). An integrative theory of prefrontal cortex function. Ann Rev Neuroscience, 24, 167-202. 

  5. Taylor A.E., Saint-Cyr J.A. (1995). The neuropsychology of Parkinsons disease. Brain and Cognition, 28, 281-296. 

  6. Saint-Cyr J.A. (2003). Frontal-striatal circuit functions: context, sequence, and consequence. J Int Neuropsychology Soc, 9, 103-127. 

  7. Morris G., Nevet A., Bergman H. (2003). Anatomical funneling, sparse connectivity and redundancy reduction in the neural networks of the basal ganglia. Journal of Physiology, 581-589. 

  8. Braak H., Ghebremedhin E., Rueb U., Bratzke H., Tredici, K.D. (2004). Stages in the development of Parkinson’s Disease-related pathology. Cell Tissue Res, 318: 121-134. 

  9. Repovš G., Baddeley A. (2006). The multi-component model of working memory: explorations in experimental cognitive psychology. Neuroscience, 139: 5-21. 

  10. Owen A.M., Iddon J.L., Hodges J.R., Summers B.A., Robbins T.W. (1997). Spatial and non-spatial working memory at different stages of Parkinson’s disease. Neuropsychologia, 35 (4): 519-532. 

  11. Costa A., Peppe A., Dell’Agnello G., Carlesimo G.A., Murri L. et al. (2003) Dopaminergic Modulation of Viso-Spatial Working Memory in Parkinson’s Disease. Dement Geriatr Cogn Disord, 15(2): 55-66. 

  12. McCollough A.W., Machizawa M.G., Vogel E.K. (2007). Electrophysiological measures of maintaining representations in visual working memory. Cortex, 43: 77- 94. 

  13. Vogel E.K., McCollough A.W., Machizawa M.G. (2005) Neural Meassures reveal individual differences in controlling access to working memory. Nature, 438(24) 500-503. 

Dejan Georgiev, dr. med.
Specializant nevrologije in mladi raziskovalec
Laboratorij za kognitivno nevroznanost
Klinični oddelek za bolezni živčevja
Ljubljana