ВЛИЯНИЕ ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО КОГНИТИВНОГО РАССТРОЙСТВА НА ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ПАЦИЕНТОВ, ПЕРЕНЕСШИХ ОДНОМОМЕНТНОЕ ВМЕШАТЕЛЬСТВО НА КАРОТИДНЫХ И КОРОНАРНЫХ АРТЕРИЯХ

Основные положения

Наличие предоперационного умеренного когнитивного расстройства у пациентов, перенесших одномоментное вмешательство на каротидных и коронарных артериях, ассоциировано с выраженным послеоперационным увеличением тета-активности во фронтальных и парието-окципитальных отделах обоих полушарий.

Резюме

Цель. Изучено влияние предоперационного когнитивного расстройства на изменения электрической активности головного мозга у больных, перенесших одномоментное вмешательство на каротидных и коронарных артериях.

Материалы и методы. В исследовании участвовали 63 пациента, перенесших одномоментно каротидную эндартерэктомию и коронарное шунтирование с применением искусственного кровообращения. В зависимости от предоперационного состояния когнитивных функций участники разделены на три группы: без когнитивного расстройства (n = 17), с умеренным (n = 29) и тяжелым (n = 17) когнитивным расстройством. Электроэнцефалография высокого разрешения (62 канала, полоса пропускания 0,1–50,0 Гц, частота дискретизации 1 000 Гц) проведена за 3–5 дней и на 7–10-е сутки после вмешательства.

Результаты. Установлено, что до операции у пациентов с тяжелым когнитивным расстройством показатели тета-активности во фронтальных отделах левого полушария были выше, чем у лиц без когнитивного расстройства и с умеренным когнитивным нарушением (p = 0,048). При этом после вмешательства у пациентов с умеренным когнитивным расстройством наблюдалось максимально выраженное увеличение тета-активности по сравнению с предоперационным уровнем во фронтальных и парието-окципитальных отделах коры левого и правого полушарий (p≤0,05). Тогда как у лиц с тяжелым когнитивным расстройством послеоперационные изменения тета-ритма были минимальны и не достигали статистической значимости.

Заключение. Пациенты без тяжелых форм предоперационного когнитивного дефицита после одномоментного вмешательства на каротидных и коронарных артериях демонстрируют большую выраженность мозговой дисфункции по показателям тета-активности фронтальных и парието-окципитальных областей коры мозга. При этом меньшая выраженность изменений тета-ритма после операции у больных с тяжелым предоперационным когнитивным расстройством, с одной стороны, может быть индикатором компенсации хронической ишемии головного мозга и устойчивости к гипоперфузии при искусственном кровообращении, с другой – проявлением потолочного эффекта и недостаточности функциональных резервов.

1. Тарасов Р.С., Казанцев А.Н., Иванов С.В., Бурков Н.Н., Ануфриев А.И., Барбараш Л.С. Хирургическое лечение мультифокального атеросклероза: патология коронарного и брахиоцефального бассейнов и предикторы развития ранних неблагоприятных событий. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2017; 16(4): 37-44. doi: 10.15829/1728-8800-2017-4-37-44

2. Yang Z., Wang H., Edwards D., Ding C., Yan L., Brayne C., Mant J. Association of blood lipids, atherosclerosis and statin use with dementia and cognitive impairment after stroke: A systematic review and meta-analysis. Ageing research reviews. 2020;57:100962. doi: 10.1016/j.arr.2019.100962.

3. Akhter F., Persaud A., Zaokari Y., Zhao Z., Zhu D. Vascular dementia and underlying sex differences. Front Aging Neurosci. 2021;13:720715. doi: 10.3389/fnagi.2021.720715.

4. Anderson N.D. State of the science on mild cognitive impairment (MCI). CNS spectrums 2019;24(1):78-87. doi: 10.1017/S1092852918001347.

5. Zhen X., Wang L., Yan H., Tao H., Cai Y., Wang J., Chen H., Ge C. Modifiable facilitators and barriers to exercise adherence in older adults with MCI/dementia using the Theoretical Domains Framework: a systematic review protocol. BMJ Open. 2020 Sep 10;10(9):e034500. doi: 10.1136/bmjopen-2019-034500.

6. Demarin V., Zavoreo I., Kes V.B. Carotid artery disease and cognitive impairment. J Neurol Sci. 2012 Nov 15;322(1-2):107-11. doi: 10.1016/j.jns.2012.07.008.

7. Tarasova I.V., Trubnikova O.A., Barbarash O.L. EEG and clinical factors associated with mild cognitive impairment in coronary artery disease patients. Dement Geriatr Cogn Disord. 2018;46(5-6):275-284. doi: 10.1159/000493787.

8. Liu X.J., Che P., Xing M., Tian X.B., Gao C., Li X., Zhang N. Cerebral hemodynamics and carotid atherosclerosis in patients with subcortical ischemic vascular dementia. Front Aging Neurosci. 2021;13:741881. doi: 10.3389/fnagi.2021.741881.

9. Тарасова И.В., Трубникова О.А., Кухарева И.Н., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С. Влияние предоперационных когнитивных нарушений на изменения электрической активности мозга у пациентов через 1 год после коронарного шунтирования. Креативная кардиология. 2018; 12 (4): 304–15. doi: 10.24022/1997-3187-2018-12-4-304-315

10. Güntekin B., Aktürk T., Arakaki X., Bonanni L., Del Percio C., Edelmayer R., Farina F., Ferri R., Hanoğlu L., Kumar S., Lizio R., Lopez S., Murphy B., Noce G., Randall F., Sack A.T., Stocchi F., Yener G., Yıldırım E., Babiloni C. Are there consistent abnormalities in event-related EEG oscillations in patients with Alzheimer's disease compared to other diseases belonging to dementia? Psychophysiology. 2022;59(5):e13934. doi: 10.1111/psyp.13934.

11. Torres-Simón L., Doval S., Nebreda A., Llinas S.J., Marsh E.B., Maestú F. Understanding brain function in vascular cognitive impairment and dementia with EEG and MEG: A systematic review. Neuroimage Clin. 2022;35:103040. doi: 10.1016/j.nicl.2022.103040.

12. Babiloni C., Arakaki X., Bonanni L., Bujan A., Carrillo M.C., Del Percio C., Edelmayer R.M., Egan G., Elahh F.M., Evans A., Ferri R., Frisoni G.B., Güntekin B., Hainsworth A., Hampel H., Jelic V., Jeong J., Kim D.K., Kramberger M., Kumar S., Lizio R., Nobili F., Noce G., Puce A., Ritter P., Smit D.J.A., Soricelli A., Teipel S., Tucci F., Sachdev P., Valdes-Sosa M., Valdes-Sosa P., Vergallo A., Yener G. EEG measures for clinical research in major vascular cognitive impairment: recommendations by an expert panel. Neurobiol Aging. 2021;103:78-97. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2021.03.003.

13. Zаppаsodi F., Olejаrczyk E., Mаrzetti L., Аssenzа G., Pizzellа V., Tecchio F. Frаctаl dimension of EEG аctivity senses neuronаl impаirment in аcute stroke. PLoS One. 2014; 9(6): e100199. DOI: 10.1371/journаl.pone.0100199. eCollection 2014

14. Skhirtladze-Dworschak K., Felli A., Aull-Watschinger S., Jung R., Mouhieddine M., Zuckermann A., Tschernko E., Dworschak M., Pataraia E. The impact of nonconvulsive status epilepticus after cardiac surgery on outcome. J Clin Med. 2022;11(19):5668. doi: 10.3390/jcm11195668.

15. Safan A.S., Imam Y., Akhtar N., Al-Taweel H., Zakaria A., Quateen A., Own A,. Kamran S. Acute ischemic stroke and convexity subarachnoid hemorrhage in large vessel atherosclerotic stenosis: Case series and review of the literature. Clin Case Rep. 2022;10(6):e5968. doi: 10.1002/ccr3.5968.

16. Hshieh T.T., Dai W., Cavallari M., Guttmann C.R., Meier D.S., Schmitt E.M., Dickerson B.C., Press D.Z., Marcantonio E.R., Jones R.N., Gou Y.R., Travison T.G., Fong T.G., Ngo L., Inouye S.K., Alsop D.C.; SAGES Study Group. Cerebral blood flow MRI in the nondemented elderly is not predictive of post-operative delirium but is correlated with cognitive performance. J Cereb Blood Flow Metab. 2017;37(4):1386-1397. doi: 10.1177/0271678X16656014.

17. Wang J., Zhang W., Zhou Y., Jia J., Li Y., Liu K., Ye Z., Jin L. Altered prefrontal blood flow related with mild cognitive impairment in Parkinson’s disease: a longitudinal study. Front Aging Neurosci. 2022;14:896191. doi: 10.3389/fnagi.2022.896191.

18. Hays C.C., Zlatar Z.Z., Campbell L., Meloy M.J., Wierenga C.E. Subjective cognitive decline modifies the relationship between cerebral blood flow and memory function in cognitively normal older adults. J Int Neuropsychol Soc. 2018;24(3):213-223. doi: 10.1017/S135561771700087X.

19. Nasreddine Z.S., Phillips N.A., Bédirian V., Charbonneau S., Whitehead V., Collin I., Cummings J.L., Chertkow H. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: a brief screening tool for mild cognitive impairment. J Am Geriatr Soc. 2005;53(4):695-9. doi: 10.1111/j.1532-5415.2005.53221.x.

20. Thomann A.E., Berres M., Goettel N., Steiner L.A., Monsch A.U. Enhanced diagnostic accuracy for neurocognitive disorders: a revised cut-off approach for the Montreal Cognitive Assessment. Alzheimers Res Ther. 2020;12(1):39. doi: 10.1186/s13195-020-00603-8.

21. de la Torre J.C. Are Major Dementias Triggered by Poor Blood Flow to the Brain? Theoretical Considerations. J Alzheimers Dis. 2017;57(2):353-371. doi: 10.3233/JAD-161266.

22. Frey A., Sell R., Homola G.A., Malsch C., Kraft P., Gunreben I., Morbach C., Alkonyi B., Schmid E., Colonna I., Hofer E., Müllges W., Ertl G., Heuschmann P., Solymosi L., Schmidt R., Störk S., Stoll G. Cognitive deficits and related brain lesions in patients with chronic heart failure. JACC Heart Fail. 2018;6(7):583-592. doi: 10.1016/j.jchf.2018.03.010.

23. Daulatzai M.A. Cerebral hypoperfusion and glucose hypometabolism: Key pathophysiological modulators promote neurodegeneration, cognitive impairment, and Alzheimer's disease. J Neurosci Res. 2017;95(4):943-972. doi: 10.1002/jnr.23777.

24. Тарасова И.В., Трубникова О.А., Разумникова О.М. Пластичность функциональных систем мозга как компенсаторный ресурс при нормальном и патологическом старении, ассоциированном с атеросклерозом. Атеросклероз. 2020;16(1):59-67. doi:10.15372/ATER20200108

25. Patel N., Banahan C., Janus J., Horsfield M.A., Cox A., Li X., Cappellugola L., Colman J., Egan V., Garrard P., Chung E.M.L. Perioperative cerebral microbleeds after adult cardiac surgery. Stroke. 2019;50(2):336-343. doi: 10.1161/STROKEAHA.118.023355.

26. Moyanova S.G., Dijkhuizen R.M. Present status and future challenges of electroencephalography- and magnetic resonance imaging-based monitoring in preclinical models of focal cerebral ischemia. Brain Res Bull. 2014;102:22-36. doi: 10.1016/j.brainresbull.2014.01.003.

27. Deng A., Ma L., Ji Q., Xing J., Qin J., Zhou X., Wang X., Wang S., Wu J., Chen X. Activation of the Akt/FoxO3 signaling pathway enhances oxidative stress-induced autophagy and alleviates brain damage in a rat model of ischemic stroke. Can J Physiol Pharmacol. 2022. doi: 10.1139/cjpp-2022-0341.

28. Малева О.В., Трубникова О.А., Сырова И.Д., Солодухин А.В., Головин А.А., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С. Частота развития послеоперационной когнитивной дисфункции после симультанной операции на коронарных и внутренних сонных артериях при асимптомном течении церебрального атеросклероза. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2020;120(3 вып. 2):5-12. doi:10.17116/jnevro20201200325