Alzheimer hastalarındaki hemisferik asimetrinin dinlenim durumunda fNIRS yöntemi ile incelenmesi

Abstract

İnsan beyni iki hemisferden oluşur: sol ve sağ hemisfer. Yetişkinlerde hemisferler çok sayıda anatomik asimetri gösterir. Makroskopik asimetrilerin yanı sıra, sağ ve sol hemisferler fonksiyonel asimetriler de gösterir, yani beyin fonksiyonları lateralizedir. Yaşla birlikte hemisferlerdeki fonksiyonel asimetrinin azalması durumu HAROLD (Hemispheric Asymmetry Reduction in Older Adults) modeli ile açıklanmıştır. fNIRS kayıtlarında, dinlenme durumundaki fonksiyonel bağlantının hemisferik asimetriyi gösterdiği saptanmıştır. Çalışmamızın amacı, yaşlanmayla ortaya çıkan hemisferik asimetrinin azalmasını, sağlıklı ve Alzheimer tanısı almış yaşlılarda hemodinamik yanıtlarına göre karşılaştırıp farklılıklarını ortaya koymak ve klinikte tedavi yaklaşımlarına yeni bir bakış açısı sağlamaktır. Bu çalışmada 20 Alzheimer tanısı almış, 20 sağlıklı yaşlı yetişkinlerin gözler açıkken ve kapalıyken dinlenme durumundaki fNIRS kayıtları fonksiyonel bağlantı analizi yöntemiyle incelenmiştir. Gözler açıkken, interhemisferik fonksiyonel bağlantı analiz sonuçlarında premotor, primer motor korteks, subcentral alan ve primer somatosensoriyel korteks, supramarginal gyrus, Wernicke alanını içeren beyin bölgeleri arasındaki paralel kanallarda iki grup arasında anlamlı farklılık bulunmuştur. Gözler kapalıyken, primer somatosensoriyel korteks, supramarginal gyrus, Wernicke alanını içeren beyin bölgeleri arasındaki paralel kanallarda iki grup arasında anlamlı farklılık bulunmuştur. Gözler açıkken, Alzheimer grubunda, grup içi intrahemisferik komşu kanal çiftlerinin fonksiyonel bağlantısının karşılaştırılmasında primer somatosensoriyel korteks, supramarginal gyrus, Wernicke alanını içeren beyin bölgeleri arasındaki komşu kanallarda anlamlı farklılık bulunmuştur. Gruplar arası intrahemisferik komşu kanal çiftlerinin fonksiyonel bağlantı analizlerinin karşılaştırılmasında ise premotor korteksi içeren komşu kanal çiftinde iki grup arasında anlamlı fark bulunmuştur (p<0,05). Kontrol grubunda hemisferik asimetri azalması daha fazla gözlenmiştir.

The adult brain hemispheres show some anatomical and functional asymmetries. The decrease in functional asymmetry in the hemispheres with age has been explained by the HAROLD (Hemispheric Asymmetry Reduction in Older Adults) model. The aim of our study is to compare the decrease in hemispheric asymmetry that occurs with aging, according to the hemodynamic responses of Alzheimer's Disease (AD) patients compared with healthy older subjects. Resting states fNIRS recordings (in two session: eyes-open (EO) and eyes-closed (EC) of 20 AD and 20 controls were analyzed by functional connectivity (FC) analysis. Interhemispheric FC analysis results brain regions containing primary somatosensory cortex, supramarginal gyrus, and Wernicke’s area in EO session. And in EC, a significant difference was found between the two groups in parallel channels between the brain regions including the primary somatosensory cortex, supramarginal gyrus, and Wernicke's area. In EO session for AD group, a significant difference was found in the adjacent channels between brain regions including the primary somatosensory cortex, supramarginal gyrus, and Wernicke's area when comparing the functional connectivity of intrahemispheric adjacent channel pairs within the group. In the comparison of the functional connectivity analyzes of the intrahemispheric adjacent channel pairs between the groups, a significant difference was found between the two groups in the adjacent channel pair containing the premotor cortex (p<0.05). The decrease in hemispheric asymmetry was observed more in the control group. This results consistent with HAROLD model.