Факторы модуляции памяти при лучевом воздействии на гиппокамп

Хотя ключевая позиция гиппокампа в процессах памяти не подвергается сомнению, специфика его участия в переработке информации далеко не установлена. Современные возможности нейровизуализации позволяют оперировать точными морфометрическими показателями.

Цель исследования — изучение тонких перестроек мнестической функции в условиях механического воздействия на гиппокамп со стороны объемного новообразования и лучевого воздействия в ходе проводимой терапии.

Материалы и методы. Исследовалась однородная выборка из 28 пациентов с менингиомами хиазмально-селлярной области, прилежащими к гиппокампу. У 10 больных (5 — с левосторонним расположением менингиомы и 5 — с правосторонним) опухоль находилась рядом с гиппокампом, но не оказывала на него механического воздействия. У 18 больных (10 — с левосторонним расположением менингиомы и 8 — с правосторонним) патологическое новообразование сдавливало гиппокамп на стороне расположения. Контрольную группу составили 39 здоровых испытуемых. Все группы были сопоставимы по возрасту, образованию и гендерным характеристикам. С целью остановки роста опухоли больные проходили лучевую терапию, при которой гиппокамп вынужденно получал дозу, сопоставимую с дозой в опухоли (30 сеансов с разовой очаговой дозой 1,8 Гр, суммарной — 54,0 Гр).

На основании данных литературы об участии гиппокампа в мнестических процессах была разработана специальная методика исследования памяти. Ошибочные ответы, которые испытуемые допускали при опознавании ранее запоминавшихся изображений, были классифицированы как нивелирующие фактор новизны опознаваемого стимула или как ошибочно акцентирующие его новизну.

Результаты. В первой точке наблюдения (перед началом лучевой терапии) все группы прошли полное стандартизированное нейропсихологическое исследование и выполнили батарею когнитивных тестов. Общая результативность тестов, оценивающих внимание, память, процессы мышления, нейродинамические показатели, соответствовала нормативным показателям. Мягкое компримирующее воздействие опухоли, не вызывающее разрушений макроструктур мозга, не сопровождалось очаговыми нейропсихологическими симптомами и дефицитарными проявлениями в когнитивной сфере. Однако уже в первой точке наблюдения число ошибок pattern separation в клинической группе значимо превышало таковое у здоровых испытуемых.

Вторая точка наблюдения (сразу после лучевой терапии) и третья точка наблюдения — через 6 мес после лечения — показали, что состояние когнитивной сферы пациентов в целом не ухудшается, а по ряду параметров характеризуется положительной динамикой, что может быть обусловлено некоторым уменьшением объема опухоли после проведенного лечения. Однако распределение ошибок в оригинальной методике значимо изменилось. При узнавании ранее запоминавшихся стимулов ошибки, нивелирующие фактор новизны оцениваемого стимула, нарастали, а ошибок с переоценкой новизны стимулов становилось меньше.

Все тенденции, гипотетически (по данным литературы) соотносимые с изменением функциональной активности гиппокампа, были более выражены в подгруппе больных с механическим воздействием опухоли на эту структуру.

Заключение. Непрерывный поток впечатлений, сопровождающий человека в любой момент его активного бодрствования, по всей вероятности маркируется гиппокампом в континууме «старый–похожий–новый». Проведенное исследование показало, что механическое воздействие на гиппокамп в сочетании с лучевой нагрузкой меняет спектр оценок в сторону преобладания маркировки «старый, ранее виденный, уже знакомый».

1. Scoville W.B., Milner B. Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1957; 20(1): 11–21, https://doi.org/10.1136/jnnp.20.1.11.
2. Буклина С.Б. Нарушения высших психических функций при поражении глубинных и стволовых структур мозга. М: МЕДпресс-информ; 2016.
3. Виноградова О.С. Гиппокамп и память. М: Наука; 1975.
4. Yassa M.A., Stark C.E.L. Pattern separation in the hippocampus. Trends Neurosci 2011; 34(10): 515–525, https://doi.org/10.1016/j.tins.2011.06.006.
5. Encinas J.M., Michurina T.V., Peunova N., Park J.H., Fishell G., Koulakov A., Enikolopov G. Division-coupled astrocytic differentiation and age-related depletion of neural stem cells in the adult hippocampus. Cell Stem Cell 2011; 8(5): 566–579, https://doi.org/10.1016/j.stem.2011.03.010.
6. Tolentino J.C., Pirogovsky E., Luu T., Toner C.K., Gilbert P.E. The effect of interference on temporal order memory for random and fixed sequences in nondemented older adults. Learn Mem 2012; 19(6): 251–255, https://doi.org/10.1101/lm.026062.112.
7. Fountain D.M., Soon W.C., Matys T., Guilfoyle M.R., Kirollos R., Santarius T. Volumetric growth rates of meningioma and its correlation with histological diagnosis and clinical outcome: a systematic review. Acta Neurochir (Wien) 2017; 159(3): 435–445, https://doi.org/10.1007/s00701-016-3071-2.
8. Alekseeva A., Enikolopova E., Krotkova O., Danilov G., Galkin M. Dynamics of cognitive functions in patients with parasellar meningiomas undergoing radiotherapy. In: The Fifth International Luria Memorial Congress “Lurian Approach in International Psychological Science”. Glozman J., Vindeker O. (editors). Netherlands: KnE Life Sciences; 2018; p. 42–48, https://doi.org/10.18502/kls.v4i8.3261.
9. Rogers L., Barani I., Chamberlain M., Kaley T.J., McDermott M., Raizer J., Schiff D., Weber D.C., Wen P.Y., Vogelbaum M.A. Meningiomas: knowledge base, treatment outcomes, and uncertainties. A RANO review. J Neurosurg 2015; 122(1): 4–23, https://doi.org/10.3171/2014.7.jns131644.
10. Chera B.S., Amdur R.J., Patel P., Mendenhall W.M. A radiation oncologist’s guide to contouring the hippocampus. Am J Clin Oncol 2009; 32(1): 20–22, https://doi.org/10.1097/coc.0b013e318178e4e8.
11. Лурия А.Р. Высшие корковые функции человека и их нарушения при локальных поражениях мозга. М: Издательство МГУ; 1969; 504 с.
12. Balentova S., Adamkov M. Molecular, cellular and functional effects of radiation-induced brain injury: a review. Int J Mol Sci 2015; 16(11): 27796–27815, https://doi.org/10.3390/ijms161126068.
13. Makale M.T., McDonald C.R., Hattangadi-Gluth J., Kesari     S. Mechanisms of radiotherapy-associated cognitive disability in patients with brain tumours. Nat Rev Neurol 2017; 13(1): 52–64, https://doi.org/10.1038/nrneurol.2016.185.
14. Stevenson R.F., Reagh Z.M., Chun A.P., Murray E.A., Yassa M.A. Pattern separation and source memory engage distinct hippocampal and neocortical regions during retrieval. J Neurosci 2020; 40(4): 843–851, https://doi.org/10.1523/jneurosci.0564-19.2019.
15. Velichkovsky B.M., Krotkova O.A., Kotov A.A., Orlov V.A., Verkhlyutov V.M., Ushakov V.L., Sharaev M.G. Consciousness in a multilevel architecture: evidence from the right side of the brain. Conscious Cogn 2018; 64: 227–239, https://doi.org/10.1016/j.concog.2018.06.004.
16. Quian Quiroga R. No pattern separation in the human hippocampus. Trends Cogn Sci 2020; 24(12): 994–1007, https://doi.org/10.1016/j.tics.2020.09.012.
17. Li Q., Tavakol S., Royer J., Larivière S., Vos De Wael R., Park B., Paquola C., Zeng D., Caldairou B., Bassett D.S., Bernasconi A., Bernasconi N., Frauscher B., Smallwood J., Caciagli L., Li S., Bernhardt B.C. Human brain function during pattern separation follows hippocampal and neocortical connectivity gradients. bioRxiv 2020, https://doi.org/10.1101/2020.06.22.165290.
18. Zheng J., Stevenson R.F., Mander B.A., Mnatsakanyan L., Hsu F.P.K., Vadera S., Knight R.T., Yassa M.A., Lin J.J. Multiplexing of theta and alpha rhythms in the amygdala-hippocampal circuit supports pattern separation of emotional information. Neuron 2019; 102(4): 887-898.e5, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.03.025.
19. Riphagen J.M., Schmiedek L., Gronenschild E.H.B.M., Yassa M.A., Priovoulos N., Sack A.T., Verhey F.R.J., Jacobs H.I.L. Associations between pattern separation and hippocampal subfield structure and function vary along the lifespan: a 7 T imaging study. Sci Rep 2020; 10(1): 7572, https://doi.org/10.1038/s41598-020-64595-z.

Krotkova О.А., Kuleva А.Y., Galkin М.V., Kaverina М.Y., Strunina Y.V., Danilov G.V. Memory Modulation Factors in Hippocampus Exposed to Radiation. Sovremennye tehnologii v medicine 2021; 13(4): 6, https://doi.org/10.17691/stm2021.13.4.01