Kartierung zeigt, wie das Gehirn bei der Parkinson-Krankheit schrumpft
2022
Research Centre Jülich, Jülich, Deutschland
Die neuropathologischen Merkmale der idiopathischen Parkinson-Krankheit (PD) sind die Degeneration der dopaminergen Neuronen im Striatum und die Ausbreitung von Aggregaten von fehlgefaltetem α-Synuclein im Gehirn nach einem bestimmten Muster. Der Zusammenhang zwischen diesem Muster und den motorischen und kognitiven Symptomen ist jedoch noch nicht eindeutig geklärt. Daher wurde in dieser Studie das räumlich-zeitliche Muster der Atrophieausbreitung bei Morbus Parkinson, seine interindividuelle Variabilität und der Zusammenhang mit klinischen Symptomen untersucht. Magnetresonanzbilder (MR) von 37 Morbus-Parkinson-Patienten und 27 Kontrollpersonen wurden zu bis zu 15 Zeitpunkten pro Person und über einen Beobachtungszeitraum von bis zu 8,8 Jahren (Mittelwert: 3,7 Jahre) aufgenommen. Die MR-Bilder wurden mittels deformationsbasierter Morphometrie (DBM) analysiert, um die Volumina der Regionen und ihre Veränderungen in Längsrichtung zu messen. Die Unterschiede in diesen regionalen Volumendaten zwischen Patienten und Kontrollpersonen und ihre Zusammenhänge mit klinischen Symptomen wurden berechnet.
Zu Beginn der Studie stellten die Forscher fest, dass die Volumina mehrerer Hirnregionen bei den Parkinson-Patienten kleiner waren als in der Kontrollgruppe, während einige Regionen in den Gehirnen der Patienten vergrößert waren, vermutlich aufgrund kompensatorischer Effekte. Mit der Zeit wurde der Unterschied zwischen den Gruppen immer größer und ausgeprägter: Die Hirnvolumina der Parkinson-Patienten nahmen fast doppelt so schnell ab wie die der Kontrollgruppe, insbesondere in der grauen Substanz. Am stärksten betroffen von dieser Volumenabnahme waren der Schläfen- und der Hinterhauptslappen, benachbarte Teile des unteren Scheitellappens und ventrale Teile des Frontallappens.
Im Detail wurde analysiert, welche Teile des Gehirns sich im Laufe der Zeit veränderten, indem neuroanatomische Atlanten verwendet wurden, vor allem der Julich Brain Atlas, der über die EBRAINS-Infrastruktur frei zugänglich ist. Diese detaillierte anatomische Analyse ergab ein sehr spezifisches regionales Muster von Volumenveränderungen bei den Parkinson-Patienten, das sich von dem des gesunden Alterns unterscheidet. Die Forscher fanden heraus, dass die Volumenverringerungen der kortikalen Bereiche, der Amygdala und des basalen Vorderhirns bei Parkinson-Patienten mit der Verschlimmerung der klinischen Symptome korrelierten.
Somit scheint die longitudinale DBM das Fortschreiten der neuropathologischen Veränderungen in vivo bereits abzubilden und stellt damit ein Tool dar, um PD weiter zu erforschen.
Regional changes of brain structure during progression of idiopathic Parkinson's disease – A longitudinal study using deformation based morphometry
Peter Pieperhoff
Eingestellt am: 06.07.2022
[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010945222000855?via%3Dihub[2] https://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/mapping-shows-how-the-brain-shrinks-in-parkinsons-disease-361706
