文摘
摘要目的:改善当前的理解丘脑失忆背后的机制,目前尚不清楚它直接相关损害特定的原子核,特别是前或mediodorsal核,或间接相关病变的mammillothalamic束(MTT)。
方法:我们招募12左丘脑梗死患者和25个健康的匹配控制。所有接受了全面的神经心理学评估口头和视觉记忆,执行功能,语言,和影响,以及高分辨率结构体积MRI扫描。丘脑病变是手动分割和自动本地化电脑丘脑地图集。以及控制患者比较,我们将病人分成子组与肝癌和完整或损坏。
结果:只有一个病人有一个小的病变前核。大部分的病变包括mediodorsal (n = 11)和intralaminar核(n = 12)。患者比对照组差执行口头记忆任务,但5个完整的肝癌患者显示孤立病灶的mediodorsal核(MD)只显示中度记忆障碍。7受损患者肝癌和口头记忆任务表现比较差的比那些麻省理工是完好无损。
结论:病变在MTT和MD导致记忆障碍,严重的MTT和一定程度上的医学博士,因此强调角色扮演的这两个结构在内存中电路。
术语表
- 一个=
- 前核;
- dMTT=
- 损坏mammillothalamic束子群;
- FCSRT=
- 自由和暗示选择性提醒测试;
- 目前=
- FMRIB软件库;
- iMTT=
- 完整mammillothalamic束子群;
- 医学博士=
- mediodorsal核;
- MDpc=
- parvocellular mediodorsal核的一部分;
- MNI=
- 蒙特利尔神经学研究所;
- 麻省理工=
- mammillothalamic束
失忆后丘脑病变是第一次描述了几十年前,特别是中风后,1,- - - - - -,3但记忆障碍的机制仍不清楚。是至关重要的,建立损伤是否直接相关损害特定的原子核,4,- - - - - -,6如果是哪些,还是间接相关的病变mammillothalamic束(MTT),在1786年第一次被Vicq d 'Azyr,海马体与丘脑通过乳头体突触。7,- - - - - -,10
前核(一个)是与海马体和MTT,11,- - - - - -,13这是假定解释记忆障碍。3,14,15mediodorsal核(MD)是另一位候选人由于其密度与subhippocampal结构。4,5,12MTT贯穿内侧丘脑。11因此,中前丘脑中风也可能损害MTT和引起记忆障碍。4,11,16,17先前的研究的一个重要的警告是,许多依赖于单个或几个案例。神经影像已经缺失或质量差,很少有研究使用了丘脑的阿特拉斯融合核磁共振扫描识别受损的结构。2此外,由于接近附近的一个,医学博士和MTT,通常很难说哪个结构负责记忆障碍观察丘脑卒中患者。13
本研究的目的是评估的作用,医学博士和MTT中风后丘脑的失忆。
方法
标准协议的审批、登记和病人同意。
所有参与者提供签署书面知情同意参加本研究,由当地的机构审查委员会批准(拉西德保护des人西南部等Outre-Mer没有。2-11-04)。
单一单边左缺血性丘脑卒中患者招募中风单元的图卢兹和波尔多大学医院(法国)。都有脑梗塞观察diffusion-weighted MRI在急性期。他们没有以前已知的神经与血管的,炎症或神经退行性疾病。
我们进行这项研究的前瞻性,招聘标准:第一个左丘脑梗塞症状的存在,不管投诉或出现神经行为报告。我们专注于左丘脑中风建立一个同质的群体。
加入后,所有患者和健康对照组(年龄和教育水平匹配)进行了临床检查,神经心理评估,核磁共振扫描(患者卒中后至少3个月)。所有的调查发生在一天和秩序。
神经心理评估。
我们测试了非文字记忆(免费和暗示选择性提醒测试(FCSRT),18逻辑内存19)、视觉记忆(Rey-Osterrieth复杂的图,20.DMS4821),执行功能(数字广度和空间跨度,19d2测试,22跟踪测试,23斯特鲁,23搜索,象征24文字和语义词汇流畅,19相似之处24)、语言(ExaDe命名测试25状态-特质焦虑问卷》)和影响(库存,26Starkstein冷漠,27贝克抑郁量表28)。偏手性与爱丁堡偏手性评估库存。29日
核磁共振的收购。
核磁共振成像研究获得的3 t扫描仪(飞利浦阿奇沃;最好的,荷兰)。丘脑病变是使用3 d t2加权序列记录(1×1×1毫米立体像素大小、回声时间337毫秒,重复时间8000毫秒,反转时间2400毫秒,240×240×170的视场,切片厚度1毫米,片数170)和3 d t1序列(1×1×1毫米立体像素大小、回声时间8.1毫秒,重复3.7毫秒,翻转8°角,240×240×170的视场,切片厚度1毫米,片数170)。
白质病变是量化法泽卡斯和施密特的分数30.由2个独立评级机构告诉和议员)。
核卷和病变的位置。
病变手动分割在本机T1影像由2个独立调查人员使用MRIcron软件(清醒和体育)。31日本地图片和分段病变规范化在蒙特利尔神经学研究所(MNI)模板使用第一个线性(FMRIB线性图像配准工具(调情);FMRIB软件库(目前))然后非线性变换(FMRIB非线性图像配准工具(FNIRT);目前)。规范化病变的卷使用目前自动计算每个参与者。阿娜特工具箱,用毫米表示的3。Krauth et al。32数字版的龙葵33阿特拉斯的丘脑,基于MNI模板,是目前实现自动定位病变。脚本允许我们通过目前访问atlas atlasquery函数。然后我们计算了卷(毫米3)和归一化病变的比例在每个核每个病人使用的标签卷莫雷尔地图集。然后我们分组根据莫雷尔的原子核在一起33术语:前组(前腹侧的,入、anterodorsal和背外侧核);内侧集团(mediodorsal parvocellular magnocellular, intralaminar核等中心值,中央外侧,parafascicular,中线核等中央内侧,室旁,和缰核);侧组(ventroposterior复杂,腹侧后/前,前腹侧和腹侧内侧核);后组(内侧和外侧膝状体核、后suprageniculate / limitans和后外侧和枕核);和网状核。病变的比例在丘脑(表示为%)评估。我们首先使用(目前)丘脑在本地空间的自动分割。所有病变都使用SPM8 iCalc功能重叠和总结。莫雷尔相关图集部分和丘脑面具被叠加在总结病变为了说明病变的分布。
麻省理工的评估。
作为麻省理工是一个相对较小的结构,我们使用2的方法来评估其完整性。这些都是应用于病人和控制,左和右MTTs。首先,使用MTT标签在莫雷尔图谱,我们评估了体素的数量在MTT受损。第二,我们进行了一次后容量分析病人和控制的MTTs已经手动分割T1轴向片由2个独立的考官(清醒和体育)使用MRIcron软件。分割一个评分者间信协议一起2综述了低于70%的评级机构。我们计算了z分数的患者的肝癌和卷使用对照组的数据。MTTs与z得分2.5 SD低于平均被认为是破坏。
患者分组在肝癌和受损的子群(dMTT)如果至少一个2的方法表示损伤,在肝癌和完整的子群(iMTT)如果没有方法表示损伤。
结果
参与者的特征。
2012年3月至2013年11月,我们招募了14个病人有一个左丘脑卒中。两名患者被排除在外,因为疾病:抑郁综合征,认知能力受损(n = 1)和腔隙中可见T1序列在急性期而不是研究MRI (n = 1)。因此最终样本由12例(P1-P12)。所有,除了1怀有二心的参与者,是右撇子。最初症状是视觉(n = 4)、电机(n = 5),感觉(n = 1),对所有的病人来说,认知,舌尖现象和语言错乱(n = 8)行话失语症(n = 1),口头的顺行性遗忘(n = 7),空间记忆障碍(n = 1),短期记忆丧失(n = 1),病感失认症(n = 3)。17行为障碍也报道:情绪失控(n = 2),攻击性(n = 2),冷漠(n = 1),和多动症(n = 1)。在表格e 1提供细节首页®网站首页Neurology.org。大多数急性症状显著减少在几天或几周,除了失忆。患者与25健康的参与者的年龄和教育水平。人口提供了两组的详细信息表1。病人的病变在本地T1和重叠的病变所示图1一个(κ= 0.82)。
(A) T1的轴向部分病人的MRI。红圈显示梗塞。P5病变几乎不可见的形象(病灶体积= 5毫米3)。因此,我们提供一个变焦fluid-attenuated反转恢复序列上的病变。(B)重叠的病变患者(%的患者,n = 12)在一个轴向视图(最高;=前,P =后),矢状视图(左下角;=前,P =后)和冠状视图(右下角)。面具的丘脑(绿色)获得使用第一个工具在目前提供的信息。一片覆盖着莫雷尔地图集有结构感兴趣的轴向视图。杰姆=中央内侧;CL =中央外侧;厘米= centromedian; GPe = external globus pallidus; Hb = habenula; ic = internal capsule; MDpc = parvocellular part of the mediodorsal nucleus; mtt = mammillothalamic tract; PuT = putamen; R = reticular nucleus; VA = ventral-anterior.
神经心理评估。
患者比对照组差执行口头记忆测试,包括自由回忆,线索回忆和识别(表2)。我们发现关于视觉记忆没有区别。患者还表现出温和dysexecutive综合症。自然语言是临床正常,但是温和的命名困难观察组级别的对抗命名测试。没有关联的命名和记忆表现的患者。病人和控制的影响没有差别。没有行为干扰评估期间观察到的。
丘脑核的神经影像学分析。
法泽卡斯和施密特评分≤2对所有患者和控制(κ= 0.8)。手动分割后的病变和识别核使用Krauth et al。32数字版本的龙葵地图集,所有病人被发现有损伤内侧,尤其是在parvocellular mediodorsal核的一部分(MDpc) (n = 11)和intralaminar核(n = 11) (图1 b)。十个病人也有病变侧组。一个病人有轻微损坏前组(1毫米3显示出,在双侧核),和1有一个小损伤后组(1毫米3在limitans核)(表3)。最严重的破坏核受损的(> 10%)是位于内侧集团的一些地区,如中央内侧(意味着损害在病人:28.2%,最低0.6%,最高76%)和室旁(13.1%,最低14.3%,最高85.7%)中线核的一部分;parafascicular intralaminar核的一部分(16.9%,最低1.1%,最高61.2%);和MDpc(13.7%,最低0.2%,最高31.6%);而且在核的外侧组,如腹侧内侧(19.3%,最低6.3%,最高100%),magnocellular腹前(17.3%,最低4.1%,最高83.8%)和腹外侧后(13%,最低2.3%,最高44.5%)(图1 b)。超过20%的P1的病变,P3, P10以外丘脑(按照重要性:脑干、红核、和白色)。
MTT的神经影像学分析。
分析基于莫雷尔图谱表明,肝癌和6的12个病人已经离开伤害。容量分析(见例子图2一个)的患者组级别区别和控制但不正确的MTT(分别离开了p< 0.001 vsp> 0.1),与7 12例表现出严重萎缩的左MTT (z分数<−2.5,图2 b)。这七个病人包括所有6个患者被确认为有一个损坏的MTT莫雷尔图谱分析。莫雷尔图谱分析没有检测肝癌病灶在一个病人(P1)展示MTT萎缩。在随后的分析中,这些包含在dMTT 7例,其余5 iMTT。2组提供的细节表1和3。
(一)插图mammillothalamic大片(MTTs)患者和控制。分割的左派和右派MTTs本地病人的大脑(红色),和一个控制(底,蓝色)。(B)患者MTTs卷。左派和右派体积分布在患者(z分数)。(C)记忆力和语言表现组(病人与对照组)和子组(损坏MTT子群(dMTT)对肝癌和完整的子群[iMTT])。组间比较的病人和控制。* *p< 0.01。* * *p< 0.001。蓝色的圆圈代表控制,空的橘色圆圈表示iMTT病人,填充橙色圈代表dMTT病人。(D) MTT体积和内存性能。非文字记忆性能之间的相关性(这里使用逻辑内存测试评估和自由和暗示选择性提醒测试[FCSRT])和麻省理工。*p< 0.05,2-tailed。
dMTT和iMTT病人的性能。
dMTT患者严重受损的口头记忆任务,和中度受损ExaDe命名任务,控制和iMTT患者相比(人口统计数据表1;看到图2 c在表依照)和细节。相比之下,iMTT患者受损的口头记忆任务,执行比控制只在FCSRT词自由回忆任务。dMTT和iMTT子组没有明显的区别于控制其余的评估。
整体相关性。
MTT卷之间的显著相关性观察和非文字记忆表演逻辑内存和FCRST任务(图2 d),但肝癌病灶的分布是双向的。相比之下,之间不存在相关性MD总量损失和内存性能(ρ=−0.24,p> 0.05)。我们发现整体损伤体积与FCRST得分显著相关(ρ=−0.74 *),而不是与延迟回忆在逻辑记忆测试的表现(ρ=−0.52)。
讨论
在这项研究中,我们发现左丘脑梗塞患者经历了严重的口头记忆障碍与一群健康的匹配控制。1,2,13出乎意料地,没有一个病人有明显病变。一亚组病人显示孤立病灶的MD (n = 5)和一个内存赤字主要损害回忆,仅表明MD病变会导致失忆。MTT损伤表现出更严重的记忆障碍患者比那些麻省理工是完好无损。
只有一个病人的病变(P4病变:1毫米3)。这是一个意想不到的发现。当前神经解剖学的内存模型表明丘脑记忆障碍可能是由于损伤位于一个,因为它与通过mammillary身体和穹窿海马。10,- - - - - -,14此外,研究报告语言留下了梗塞后记忆障碍。3,15一个可能的解释的稀缺性病变在我们的研究中,我们使用了神经影像丘脑地图集,允许更多的精度比先前的研究,病变可能被高估了。此外,tuberothalamic中风发生少比靠近中央的,三分之一的人口没有tuberothalamic动脉。17这可能会降低中风的风险。
不过,我们所有的病人出现记忆障碍的一个模式类似于通常观察单侧海马病变,包括口头回忆和识别记忆受损没有虚构或假警报。
最近的一项研究7病变患者在左MD(没有MTT损害)发现他们有记忆障碍。16然而,这项研究的结果是有问题的,因为3的患者也有损伤,和3举行了双边病变。在目前的研究中,5例肝癌和MD病灶,但没有伤害,构成最大的纯组的分离和定量测量MD患者病变曾被报道。神经心理学研究结果表明这些病人表现出记忆障碍。然而,我们没有观察到任何MD体积损失之间的相关性和内存性能。几项研究已经强调了MD的可能作用在内存中,4,5,16显示,MD病变影响召回,6,16虽然这个核心识别记忆的作用仍然是未经证实的。12这群表现出受损的召回单项(必须学会的单词),但保留召回复杂关系材料(故事)。没有观察到的识别记忆障碍。这可能看起来有趣的乍一看,考虑到Aggleton和布朗模型预测识别记忆障碍相关受损熟悉医学时损坏。这个核确实与subhippocampal结构有着密不可分的联系,尤其是大脑边缘皮层。11,12,36然而,我们的识别记忆任务揭示这种障碍可能是不够敏感。有趣的是,大脑边缘皮层也被认为是关键等单项记忆单个词,这或许可以解释为什么我们的病人更有这种类型的材料受损。37,38因此,总的来说,这些结果表明,MD病变导致失忆,局限于某种类型的材料。
我们组患者的肝癌和受损表现不仅比控制,但也比丘脑梗塞的患者并没有影响到他们的MTT(而这两个子组MD损伤)展出。因此,我们的研究结果证实了先前findings-often案例研究MTT的关键作用在内存中,2,8,9,11,12,36并按照35研究60丘脑梗塞,得出结论,失忆症综合症患者只发生在例肝癌和伤害。7
因为每个核都有自己的连接模式,12,36我们可能认为丘脑失忆之间的断开和mammillary机构由于肝癌和损害。这可以解释严重回忆损伤观察dMTT子群。换句话说,我们观察到的模式的记忆障碍病人群可能解释为皮层下断开通过MTT的病变。支持观点的模式连接是至关重要的在丘脑损伤后记忆障碍,医学是通过thalamofrontal前额叶皮层通路有关。36这个网络包括前额叶皮层可能参与executive-attention功能支持编码和检索,可能解释的温和模式记忆障碍患者中我们观察到孤立的MD病变。1然而,MD损伤和执行性能之间没有相关性观察iMTT子群。
一种可能性值得讨论的是口头记忆障碍患者中观察到的模式是由于语言障碍超过内存的。总体而言,我们的病人表现出一些语言障碍(即。,no aphasia and little or no difficulty finding words in spontaneous speech). During confrontation naming, occasional errors produced were tip-of-the-tongue and semantic paraphasia. This corroborates classical reports of thalamic aphasia and precisely the adynamic aphasia after paramedian thalamic stroke.17,39丘脑性失语的机制被认为是相关的行政障碍(赤字的选择性注意、抑制、切换)。39患者组的神经心理学研究结果表明,响应时间在执行任务而受损的精度通常被保存了下来。评估是否适度的词汇困难我们观察到相关词汇的的一个障碍或词汇的选择,以及这如何可能影响回忆,仍是复杂的。此外,核医学并不总是与语言障碍虽然靠近中央的动脉中风会导致失语。17,40最后,之间不存在相关性的命名和内存性能。值得一提的是,3例(P1, P3, P10) > 25%的病变在丘脑之外,在周围结构。然而,他们的认知形象没有临床差异。
我们的发现强调了角色扮演的MTT和MD在内存中显示这些结构病变导致的严重的健忘症MTT和一定程度上的记忆障碍的医学损伤。1,2,5,8,9
这个研究支持更新视图的作用MTT和MD在内存中12表明记忆的断开网络由于病变要么白质束(MTT)或一个特定的原子核(MD)可能产生丘脑的健忘症。40
作者的贡献
l . Danet:研究概念和设计、采集、分析、和解释数据,撰写的手稿。大肠Barbeau:研究概念和设计,关键的修订手稿的重要知识内容。p . Eustache:独立审查员MTT和病灶分割。m . Planton:独立审查员法泽卡斯&施密特得分。n Raposo:重要的修订手稿的重要知识内容。我Sibon:关键的修订手稿的重要知识内容。肯尼迪。Albucher:重要的修订手稿的重要知识内容。f·博纳维尔:重要的修订手稿的重要知识内容。p . Peran:研究概念和设计、成像数据分析。 J. Pariente: study concept and design, critical revision of the manuscript for important intellectual content.
研究资金
没有针对性的资金报告。
信息披露
作者报告没有披露相关的手稿。去首页Neurology.org为充分披露。
承认
作者感谢伽柏Szekely分享他的人类丘脑的数字地图;乔纳森•Curot艾莎Lyoubi,玛丽Lafuma神经系统检查;Gabriel贝松Djilali阿德尔,托马斯Busigny,玛琳·庞赛特概念和技术支持;海琳格罗斯,娜塔莉Vayssiere, Lucette Foltier, jean - pierre Desirat MRI技术平台(Inserm UMR825);和参与者。
脚注
去首页Neurology.org为充分披露。资金信息和披露认为作者相关的,如果有的话,年底提供这篇文章。这篇文章加工费是由825年UMR Inserm支付。
补充数据首页Neurology.org
- 收到了2015年4月9日。
- 接受的最终形式2015年8月19日。
- ©2015美国神经病学学会的首页
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引用
信:快速的网络通信
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作者对绿廊博士
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记忆缺陷后双边和单边丘脑梗死灶
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一些警告有价值的贡献
