일과성완전기억상실증 환자에서 백질 미세구조의 변이

Abstract

배경: 일과성완전기억상실증(transient global amnesia, TGA)은 갑작스럽게 발생하여 주로 전향적 기억상실(anterograde amnesia)을 보이는 특징을 가진 질환으로, 임상적인 특징은 명확하나 정확한 병태생리에 대해서는 정맥울혈, 뇌졸중, 뇌전증, 편두통 및 간질 등의 여러가설들이 있으나 아직까지 뚜렷하게 밝혀지지 않았다. 최근까지 이를 밝히기 위하여 여러 뇌영상연구들이 진행중에 있으며, 현재까지 뇌영상기기의 기능적 연구에서 대뇌의 관류저하(hypoperfusion), 해마(hippocampus) 병변 및 측두엽(temporal lobe)의 연결성 감소 등이 확인되었으나, 구조적 뇌영상 연구에서 해마, 편도체(amygdala)의 회백질 두께 감소 및 뇌백질 통합성과 관련하여 유의미한 결과가 나오지 않았다고 보고되었다. 구조적 뇌영상 연구의 경우에는 기능적 연구에 비해 진행된 연구의 수가 적었을 뿐만 아니라, 기존 연구에 경우에도 신뢰도 있는 결과라고 보기에는 연구대상자 수가 작았다. 따라서, 본 연구에서는 TGA 증상 발현시 24시간 이내에 뇌 자기공명영상으로 촬영한 후, 백질 통합성 분석 방법을 적용하여 TGA가 뇌백질의 통합성에 변화를 일으키는지를 밝히고자 하였다. 방법: 본 연구는 만 45세부터 75세의 TGA 30명과 이에 성별과 나이대를 맞춘 정상대조군 30명을 모집하여 비교분석하였다. 두 군은 인지기능검사(Korean-Mini Mental Status Examination, K-MMSE)시행 및 3.0T 뇌 자기공명영상을 이용하여 T1 강조영상과 확산텐서영상(diffusion tensor imaging, DTI) 영상을 획득하였으며, 두 군간의 뇌 백질(white matter, WM)의 차이를 통해 TGA의 특징을 확인하기 위하여 분할비등방성(fractional anisotropy, FA) map을 계산한 후, tract-based spatial statistics (TBSS) 및 관심영역 구획법(region of interest; ROI)을 이용하여 분석하였다. 결과: TGA 군의 평균나이는 59.53(표준편차 6.44), 정상대조군의 평균나이는 60.20(표준편차 5.71)이었으며, 교육연한은 10.57(표준편차 3.72)와 11.52(표준편차 4.53)으로 나이, 성별과 교육연한에서 유의미한 인구학적 차이는 보이지 않았다. 병원에 내원한 TGA 군의 인지기능 검사 점수는 23.23(표준편차 3.15)과 정상군은 28.62(표준편차 1.37)로 두 군간의 유의미한 차이를 보였다. 군간 비교 분석에서는 정상대조군에 비해 TGA 에서 평균 FA값은 더 높게 나왔으며, 두 군간의 유의미한 차이를 보인 부위는 좌측 전두후두다발(left inferior fronto-occipital fasciculus), 좌측 전시상방사(left anterior thalamic radiation), 좌측 갈고리다발(left uncinate fasciculus) (x, y, z) = (-25, 29, 21), cluster = 2079, maximum t value = 5.44] 이었다. 주요 백질 신경로를 이용한 복셀기반형태 분석에서는 두 군간에 유의미한 차이를 보인 부위는 갈고리다발(uncinated fasciculus, t-test, t = 2.396, p = 0.202), 위세로다발(superior longitudinal fasciculus, t-test, 좌; 2.318, p = 0.024)이었다. 결론: 본 연구는 TGA군의 증상이 발현되었을 때의 뇌백질의 구조적 통합성이 정상군에 비해 TGA군에서 증가되었음을 보고하였다. 증가된 부위는 TGA 에서 가장 두드러지게 나타나는 특징인 전향적 기억상실증(anterograde amnesia)과 관련된 부위이며, 해당부위는 뇌백질의 구조적 통합성과 관련이 있을 가능성에 대한 뇌영상 근거를 제시하였다.;Introduction: Transient global amnesia (TGA) is a neurological disorder that is mostly characterized by anterograde amnesia which is temporary but complete loss of short-term memory. Despite its clinical significance, little is known about the neural and pathophysiological mechanisms underlying TGA. Although stroke, epilepsy, venous stasis, and migraine have been suggested as TGA- related neurological conditions, the previous results supporting various hypotheses have been inconsistent. Moreover, only a small number of studies have assessed the structural integrity of the white matter in TGA patients compared to the functional neuroimaging studies focused on the gray matter changes. As the white matter tracts play a pivotal role in integration and communication, changes in their structure and function may be implicated in various disorders. Thus, the aim of the current study was to investigate changes in the white matter integrity in TGA patients using magnetic resonance imaging. Method: The participants included 30 TGA patients who were aged between 45 and 75 years as well as 30 age- and sex- matched healthy controls. Clinical information and brain magnetic resonance imaging (MRI) data were collected. The Korean-Mini Mental Status Examination (K-MMSE) was performed to measure cognition. Diffusion tensor imaging (DTI) data and high-resolution T1-weighted brain images were acquired within 24 hours of onset of TGA symptoms. The white matter structures were analyzed and compared between TGA patients and healthy controls using tract-based spatial statistics (TBSS). Particularly, fractional anisotropy (FA) were computed and compared between the groups using a region-of interest (ROI) approach. Results: The two groups did not show significant differences in age, sex, and education level. TGA patients showed lower scores in the K-MMSE as compared with healthy controls. The mean FA values were higher in TGA patients than in healthy controls. Higher FA values were found in the left inferior fronto-occipital fasciculus, the left anterior thalamic radiation, and left uncinate fasciculus of TGA patients than those of healthy controls. Voxel analyses demonstrated that TGA patients had significantly higher FA values in the uncinated fasciculus (t=2.396, p=0.202) and the superior longitudinal fasciculus (t=2.318, p=0.024) than healthy controls. Conclusion: The current study showed that TGA patients had white matter microstructural changes as compared with healthy controls. Particularly, TGA patients showed higher structural integrity in the white matter tracts involved in anterograde amnesia relative to healthy controls. The current findings suggest that the higher structural integrity of the white matter tracts may provide a clue to the neural mechanisms underlying TGA.