Relationship between Postural Instability and Subcortical Volume Loss in Alzheimer's Disease

Abstract

자세 불안정은 노인과 알츠하이머병 환자에서 흔히 발생하지만 낙상, 골절 등의 심각한 문제를 초래하므로 자세 불안정과 인지기능 사이의 관련성에 대한 관심이 증가하고 있다. 뇌 영상기술이 발달하면서 알츠하이머병의 임상 증상을 초래하는 뇌의 구조적 병변들의 확인이 가능해졌다. 그러나 알츠하이머병에서 자세 불안정과 피질하 구조 사이의 관계는 간과되어 왔다. 저자는 알츠하이머병 환자군과 대조군 사이의 균형을 제어하는 능력과 피질하 구조의 용적에 차이가 있는지를 확인하고, 알츠하이머병에서 피질하 회백질의 용적이 자세 불안정과 관계가 있는지에 대하여 연구하였다. 107명의 알츠하이머병 환자와 37명의 대조군을 대상으로 하였고, 모든 참가자에게 신경심리학적 검사와 전산화 동적 자세검사, T1 강조 3D 자기공명영상을 시행하였다. FMRIBs Integrated Registration and Segmentation Tool(FIRST)를 이용하여 편도체, 시상, 미상핵, 조가비핵, 담창구, 측중격핵의 피질하 구조와 해마의 용적을 분할하였다. 담창구를 제외한 모든 피질하 구조는 나이와 성별을 보정했을 때 대조군에 비해 알츠하이머병 환자에서 더 작았다. 외발서기검사(UST)에서 대조군에 비해서 알츠하이머병 환자에서 넘어지는 빈도가 높았고 지각조절검사(SOT)의 복합점수가 낮았다. 운동조절검사(MCT)는 두 집단 간의 차이가 없었다. 넘어지는 빈도와 복합점수는 각각 인지기능과 통계적으로 유의한 상관성이 있었다. 알츠하이머병 환자 중에서 UST 또는 SOT 결과가 나쁜 집단은 측중격핵과 조가비핵의 용적이 유의하게 감소되어 있었다. 알츠하이머병 환자에서 측중격핵의 용적이 작을수록 자세 불안정을 보였다. 알츠하이머병 환자는 대조군에 비해서 자세 불안정이 심하고, 이는 측중격핵의 용적 감소와 관계가 있었다. 뿐만 아니라, 자세 불안정은 인지기능 저하의 정도와 상관성을 보였다.

As postural instability in Alzheimer's disease (AD) cause a serious problem, there have been increasing interests of the relationship between postural instability and cognition. The differences in the ability to control balance and in the subcortical structural volume were investigated between AD and controls. Also the association between subcortical volumes and postural instability in AD was investigated. 107 consecutive AD patients and 37 controls were enrolled. All participants underwent neuropsychological evaluations, 3D T1-weighted MRI and posture assessment using computerized dynamic posturography. The volumes of hippocampus and six subcortical structures (amygdala, thalamus, caudate nucleus, putamen, globus pallidus and nucleus accumbens) were segmented using FMRIBs Integrated Registration and Segmentation Tool. All subcortical structures, except for the globus pallidus, were smaller in AD than in controls. Falling frequencies in unilateral stance test (UST) and composite scores in sensory organization test (SOT) were worse in AD than in controls. Falling frequency and composite score were correlated with cognitive function. The smaller volume of nucleus accumbens was associated with postural instability in AD. AD patients exhibited reduced ability to control balance than controls, and this postural instability was associated with nucleus accumbens volume loss. Furthermore, postural instability was correlated with severity of cognitive impairment.