扁桃体の灰白質体積と機能的結合の非対称性の違いは、アルツハイマー病の臨床症状と関連している

Asymmetric Differences in the Gray Matter Volume and Functional Connections of the Amygdala Are Associated With Clinical Manifestations of Alzheimer's Disease.

• Xingqi Wu
• Yue Wu
• Zhi Geng
• Shanshan Zhou
• Ling Wei
• Gong-Jun Ji
• Yanghua Tian
• Kai Wang

抄録

目的:

非対称性は、人間の脳の微妙ではあるが広汎な側面であり、いくつかの神経精神疾患で変化する可能性がある。磁気共鳴画像法（MRI）による研究では、アルツハイマー病（AD）で脳の構造的非対称性が変化することが報告されているが、これらの研究のほとんどは関心領域レベルで行われている。機能レベルでは、機能MRIに基づく安静時の機能的非対称性の報告は少ない。本研究では、AD患者と健常対照者（HC）との間で、ボクセルレベルでの構造的ボリュームと機能的結合の強さの横方向の違いを検討した。

Objective: Asymmetry is a subtle but pervasive aspect of the human brain, which may be altered in several neuropsychiatric conditions. Magnetic resonance imaging (MRI) studies have reported that cerebral structural asymmetries are altered in Alzheimer's disease (AD), but most of these studies were conducted at the region-of-interest level. At the functional level, there are few reports of resting-state functional asymmetries based on functional MRI. In this study, we investigated lateral differences in structural volumes and strengths of functional connectivity between individuals with AD and healthy controls (HCs) at the voxel level.

方法:

AD患者48人とマッチしたHC32人を評価した。灰白質体積のボクセルベースの形態測定（VBM）の解析を全脳レベルで行い、ADにおける解剖学的な脳の非対称性を探った。次に、ADにおけるFCの非対称性を明らかにするために、シードから全脳への機能的接続性（FC）解析を行いました。これらの変化を測定するために非対称性指標（AI）を用い、構造的・機能的AIとADの臨床症状との関係を検討した。

Methods: Forty-eight patients with AD and 32 matched HCs were assessed. An analysis of voxel-based morphometry (VBM) of gray matter volume was performed at the whole-brain level to explore anatomical cerebral asymmetries in AD. We then performed a seed-to-whole-brain functional connectivity (FC) analysis to reveal FC asymmetries in AD. An asymmetry index (AI) was used to measure these changes, and the relationship between the structural and functional AIs and the clinical symptoms of AD was explored.

結果:

VBM解析により、AD患者では扁桃体と視床でそれぞれ右方向と左方向の側方化が認められた。扁桃体と前楔前野の間のFCは、AD患者では右方向への側方化を示し、HCでの側方化とは逆であった。構造と機能の非対称的な変化は、ADにおける重症度と機能障害と関連していた。

Results: A VBM analysis revealed a rightward and a leftward lateralization in the amygdala and the thalamus, respectively, in patients with AD. FC between the amygdala and the precuneus showed a rightward lateralization in AD, which was the opposite of the lateralization in the HCs. The asymmetric changes in structure and function were associated with disease severity and functional impairment in AD.

結論:

本研究は、臨床評価において扁桃体と視床の非対称性を考慮することの価値と、臨床尺度との関連性を浮き彫りにした。

Conclusion: Our study highlights the value of considering asymmetries in the amygdala and the thalamus in clinical evaluations and their relevance to clinical measures.

Copyright © 2020 Wu, Wu, Geng, Zhou, Wei, Ji, Tian and Wang.