Анатомические характеристики таламусов человека по данным магнитно-резонансной томографии в первом и втором периодах зрелого возраста

Читать метаданные

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Установить анатомические характеристики таламусов по данным магнитно-резонансной томографии у мужчин и женщин мезоцефалов первого и второго периодов зрелого возраста и провести их сравнительный анализ.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Проведен анализ результатов морфометрического исследования таламусов 102 пациентов, проходивших исследование головного мозга в отделении лучевой диагностики в период 2019—2020 г. В 1-ю группу включили 25 мужчин и 25 женщин первого периода зрелого возраста, во 2-ю группу — 27 мужчин и 25 женщин второго периода зрелого возраста. В анамнезе обследуемых отсутствовали заболевания и травмы органов центральной и периферической нервной системы, алкогольная и наркотическая зависимости. Все обследованные являлись правшами. Все дали согласие на магнитно-резонансно-томографическое исследование, которое проводилось исключительно по показаниям. Определили поперечный, продольный и вертикальный размеры таламусов и провели сравнительный анализ показателей.

РЕЗУЛЬТАТЫ

От первого периода ко второму периоду зрелого возраста поперечный размер таламусов у мужчин и женщин уменьшается на 7,8±0,67%, продольный размер — на 4,6±0,21%, вертикальный размер — на 1,3±0,08%. Выявлена тенденция к преобладанию показателей всех трех линейных размеров таламусов у мужчин по сравнению с женщинами без статистически значимых различий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сравнительный анализ линейных размеров таламусов в правом и левом полушарии у обследуемых мужчин и женщин выявил отсутствие их статистически значимого различия с тенденцией к превалированию параметров в левом полушарии.

Ключевые слова:

таламус

магнитно-резонансная томография

мезоцефалы

Авторы:

Баландин А.А.

Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера

Баландина И.А.

Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера

Железнов Л.М.

Кировский государственный медицинский университет

Дата поступления:

19.03.2021

Дата принятия в печать:

16.04.2021

Список литературы:

Королев А.А., Суслова Г.А. Таламус-синдром у постинсультных больных с расстройствами движений. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2011;5:96.
Meng‐Heng Yang, Zai‐Fu Yao, Shulan Hsieh. Multimodal neuroimaging analysis reveals age‐associated common and discrete cognitive control constructs. Hum Brain Mapp. 2019;40(9):2639-2661. https://doi.org/10.1002/hbm.24550
Naoshi S, Jongho L, Mitsuhiko K, Shinji K, Yoshihisa M. Quantitative evaluation of age-related decline in control of preprogramed movement. PLoS One. 2017;12(11):e0188657. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0188657
Ruth AH, Hilary D‐K, Dorina C, Martin O, Andrew S, Walking S. Cognitive Function, and Dementia Risk in the English Longitudinal Study of Ageing. J Am Geriatr Soc. 2018;66(9):1670-1675. https://doi.org/10.1111/jgs.15312
Lauren NB, Anne B. The Aging Epigenome. Mol Cell. 2016;62(5):728-744. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2016.05.013
Lilach S, Jamie R, Eyal S. Major Shifts in Glial Regional Identity Are a Transcriptional Hallmark of Human Brain Aging. Cell Reports. 2017;18(2):557-570. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2016.12.011
Luigi F, Marta G‐F, Elisa F, Eleanor S, Toshiko T, Zenobia M, Shabnam S, Felipe S, Rafael de C. Measuring biological aging in humans: A quest. Aging Cell. 2020;19(2):e13080. https://doi.org/10.1111/acel.13080
Байбаков С.Е., Гайворонский И.В., Гайворонский А.И. Сравнительная характеристика морфометрических параметров головного мозга у взрослого человека в период зрелого возраста (по данным магнитно-резонансной томографии). Вестник СПбГУ. Серия 11 («Медицина»). 2009;(4):111-117.
Wijesinghe R, Protti DA, Camp AJ. Vestibular Interactions in the Thalamus. Front Neural Circuits. 2015;2(9):79. https://doi.org/10.3389/fncir.2015.00079
McCormick DA, McGinley MJ, Salkoff DB. Brain state dependent activity in the cortex and thalamus. Curr Opin Neurobiol. 2015;31:133-40. https://doi.org/110.1016/j.conb.2014.10.003

Закрыть метаданные

Введение

Таламус — парный орган, расположенный в промежуточном мозге рядом с III желудочком под мозолистым телом. Таламус является глобальной мультимодальной сетью, посредством которой воедино связаны разные регионы большого мозга. При острых нарушениях мозгового кровообращения в областях таламусов у пациентов наблюдается крайне разнообразная клиническая картина, проявляющаяся множественной неврологической симптоматикой: от нарушения чувствительности и парезов до афазии и когнитивных расстройств. Все это свидетельствует о его огромном значимом функциональном потенциале [1].

В научной литературе много работ, описывающих возрастные клинические признаки снижения рабочего потенциала головного мозга, которые проявляются, в первую очередь, нарушением координации, снижением когнитивной и двигательной активности [2—4]. Старение характеризуется прогрессирующим функциональным снижением на различных уровнях: от клеточного до организменного. Старея, организм становится более «хрупким», и восприимчивость к различным внешним факторам у него возрастает. У пациентов старшей возрастной группы высок риск развития целого ряда заболеваний, в том числе головного мозга [5]. Однако процесс старения начинается постепенно, с более ранних возрастных этапов, чем с пожилого и старческого возраста. Следует заметить, что первый и второй периоды зрелого возраста, на наш взгляд, незаслуженно игнорируются исследователями. Данный факт лег в основу нашей работы и постановки ее цели.

Цель исследования — установить клинико-анатомические характеристики таламусов по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) у мужчин и женщин мезоцефалов первого и второго периодов зрелого возраста и провести их сравнительный анализ.

Материал и методы

Работа основана на анализе результатов исследования 102 пациентов (52 мужчин и 50 женщин) с использованием МРТ и выполнена в отделении лучевой диагностики Государственного автономного учреждения здравоохранения Пермского края «Городская клиническая больница №4». Обследуемых разделили на две группы согласно возрастной периодизации онтогенеза человека (Москва, 1965). В 1-ю группу включили 25 мужчин (29,11±0,70 года) и 25 женщин (29,21±0,73 года) первого периода зрелого возраста, во 2-ю — 27 мужчин (46,20±1,52 года) и 25 женщин (44,62±1,31 года) второго периода зрелого возраста. Исследование разрешено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера» Минздрава России.

Критерии включения обследуемых лиц в исследование для объективизации полученных результатов: первый или второй период зрелого возраста; анамнез обследуемых без заболеваний и травм органов центральной и периферической нервной системы, а также алкогольной либо наркотической зависимости; краниотип — мезокраны; преобладание правой руки (правши); отсутствие признаков патологии отделов мозга, выявляемых во время исследования. МРТ выполняли только по показаниям, все обследуемые дали согласие на его проведение.

Краниометрию осуществляли по крайним выступающим точкам на аксиальном срезе в режиме реконструкции 3D. Выборку исследования составили обследуемые с черепами средней формы, с величиной головного указателя от 75,0 до 79,9. МРТ выполняли на аппарате 1,5T Brivo 335 («General Electric GE Healthcare», США). Сканирование осуществляли нативно с толщиной среза 5 мм, с последующими постпроцессорными реконструкциями в режиме T2 с использованием фильтров резкости.

Морфометрическое исследование таламусов включало определение их линейных размеров: поперечного размера — расстояние от наиболее удаленных точек (медиальной и латеральной) таламуса в аксиальной проекции, продольного размера — расстояние от наиболее удаленных точек (передней и задней) в аксиальной проекции и вертикального размера — расстояние от наиболее удаленных точек (верхней и нижней) во фронтальной проекции.

Статистическую обработку полученных данных выполняли с использованием системы программного обеспечения Statistica V.6.0. Результаты представили в виде значений средней арифметической величины (M), относительной ошибки (m), максимального и минимального значений, вариационного коэффициента, медианы. Достоверность различий средних значений оценивали с использованием параметрического t-критерия Стьюдента. Критическим уровнем значимости при проверке статистических гипотез считали равный или меньше 0,05. Различия считали статистически значимыми при p<0,01.

Результаты и обсуждение

Полученные при МРТ данные представлены в табл. 1, 2.

Таблица 1. Анатомические характеристики таламусов мужчин-мезоцефалов в первом и во втором периодах зрелого возраста по данным МРТ (n=52)

Таламус	Возрастной период	M±m	Мах	Min	σ	Cv	Ме
Поперечный размер таламуса, мм
Правый	Первый период зрелого возраста	15,20±0,30	18,1	12,5	1,67	0,18	14,90
Правый	Второй период зрелого возраста	14,10±0,30	17,5	11,4	1,67	0,20	13,85
Левый	Первый период зрелого возраста	15,20±0,30	18,2	12,5	1,67	0,18	14,95
Левый	Второй период зрелого возраста	14,60±0,30	17,9	11,7	1,67	0,19	14,35
Продольный размер таламуса, мм
Правый	Первый период зрелого возраста	21,90±0,40	24,8	18,1	2,05	0,19	21,80
Правый	Второй период зрелого возраста	21,10±0,50	23,9	17,6	2,39	0,27	21,15
Левый	Первый период зрелого возраста	22,00±0,40	24,9	18,3	1,95	0,17	22,15
Левый	Второй период зрелого возраста	21,40±0,50	23,6	17,9	2,43	0,28	21,25
Вертикальный размер таламуса, мм
Правый	Первый период зрелого возраста	16,10±0,36	19,3	13,2	1,79	0,20	15,70
Правый	Второй период зрелого возраста	15,70±0,30	19,0	12,7	1,82	0,21	15,55
Левый	Первый период зрелого возраста	16,30±0,40	19,5	13,1	1,79	0,20	15,75
Левый	Второй период зрелого возраста	16,10±0,30	19,0	12,6	1,82	0,20	15,65

Таблица 2. Анатомические характеристики таламусов женщин-мезоцефалов в первом и втором периодах зрелого возраста по данным магнитно-резонансной томографии (n=50)

Таламус	Возрастной период	M±m	Мах	Min	σ	Cv	Ме
Поперечный размер таламуса, мм
Правый	Первый период зрелого возраста	14,90±0,30	17,8	12,1	1,64	0,18	14,70
Правый	Второй период зрелого возраста	13,90±0,40	17,4	11,1	2,02	0,29	13,10
Левый	Первый период зрелого возраста	14,90±0,30	17,8	12,0	1,64	0,18	14,70
Левый	Второй период зрелого возраста	13,90±0,40	17,8	11,1	2,02	0,29	13,35
Продольный размер таламуса, мм
Правый	Первый период зрелого возраста	20,80±0,50	24,1	17,0	2,35	0,26	20,65
Правый	Второй период зрелого возраста	19,90±0,30	22,4	16,8	1,70	0,15	20,00
Левый	Первый период зрелого возраста	21,40±0,40	24,1	17,0	1,79	0,15	20,60
Левый	Второй период зрелого возраста	20,60±0,20	22,5	16,8	1,38	0,09	20,15
Вертикальный размер таламуса, мм
Правый	Первый период зрелого возраста	15,70±0,35	18,9	12,8	1,82	0,21	15,25
Правый	Второй период зрелого возраста	15,50±0,40	18,5	12,6	1,82	0,21	15,40
Левый	Первый период зрелого возраста	15,90±0,40	18,9	12,9	1,82	0,21	15,30
Левый	Второй период зрелого возраста	15,70±0,40	18,8	12,7	1,82	0,21	15,45

При сравнении поперечного, продольного и вертикального размеров таламусов в первом периоде и во втором периоде зрелого возраста выявлено отсутствие статистически значимых различий показателей, при этом отмечается тенденция к преобладанию всех линейных размеров у лиц первого периода зрелого возраста (p>0,05). Так, от первого периода ко второму периоду зрелого возраста поперечный размер таламусов у мужчин и женщин уменьшается на 7,8±0,67%, продольный размер — на 4,6±0,21%, вертикальный размер — на 1,3±0,08%.

По нашему мнению, это можно объяснить базовыми механизмами старения, запрограммированными генами, такими как остановка нормальной репликации клеток и апоптоз нейронов, приводящими к уменьшению анатомических параметров органа [6, 7].

Выявлена тенденция к преобладанию показателей всех трех линейных размеров таламусов у мужчин как в первом периоде, так и во втором периоде зрелого возраста в сравнении с женщинами без статистической значимости различия (p>0,05). Мы полагаем, что данная тенденция связана с преобладанием размеров черепа у мужчин [8].

Сравнительный анализ линейных размеров таламусов в правом и левом полушарии у мужчин и женщин показал отсутствие статистически значимого различия параметров с тенденцией к их превалированию в левом полушарии (p>0,05). Поскольку все исследуемые были правшами, по нашему мнению, это связанно с участием таламуса в обеспечении как локомоторной деятельности человека в целом, так и сложно координированных движений, например, мелкая моторика кисти [9, 10].

Результаты данного морфометрического исследования с применением МРТ дополняют сведения, имеющиеся в научной литературе, об анатомических характеристиках таламусов у условно здорового человека, мезоцефала с учетом половой принадлежности в двух возрастных группах. Полученные данные будут полезны представителям клинических специальностей, прежде всего врачам лучевой диагностики и специалистам кабинетов компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Установленные параметры имеют практическое значение в качестве эталонных показателей нормы.

Заключение

Линейные размеры таламусов у мужчин и женщин в первом и втором периоде зрелого возраста характеризуются отсутствием статистически значимых различий показателей, при этом поперечный размер ко второму периоду зрелого возраста снижается на 7,8±0,67%, продольный — на 4,6±0,21%, вертикальный — на 1,3±0,08%.

Линейные размеры таламусов, установленные при магнитно-резонансной томографии, не отражают статистически значимых половых различий, при этом обращает внимание тенденция к преобладанию показателей у мужчин в обоих периодах зрелого возраста в сравнении с женщинами (p>0,05).

Линейные размеры таламусов в правом и левом полушарии не имеют статистически значимых различий, однако общая тенденция заключается в превалировании параметров в левом полушарии (p>0,05).

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — А.А. Баландин, И.А. Баландина

Сбор и обработка материала — А.А. Баландин

Статистическая обработка — А.А. Баландин

Написание текста — А.А. Баландин, И. А. Баландина

Редактирование — Л.М. Железнов

Participation of authors:

Concept and design of the study — A.A. Balandin, I.A. Balandin

Data collection and processing — A.A. Balandin

Statistical processing of the data — A.A. Balandin

Text writing — A.A. Balandin, I.A. Balandin

Editing — L.M. Zheleznov

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

The authors declare no conflicts of interest