Phân tích định lượng các thay đổi chất trắng trong não ở bệnh nhân ù tai có thính lực bình thường: một nghiên cứu đối chứng bằng hình ảnh tensor khuếch tán

Amira R. Eltabbakh1, Nashwa Nada2
1Department of Radiodiagnosis and Medical Imaging, Faculty of Medicine, Tanta University, Tanta, Egypt
2Audiovestibular Unit, Department of Otorhinolaryngology, Head and Neck Surgery, Faculty of Medicine, Tanta University, Al-Geish Street, Tanta, 31511, Egypt

Tóm tắt

Tóm tắt Giới thiệu Nghiên cứu này nhằm đánh giá những thay đổi vi cấu trúc chất trắng (WM) trong não ở bệnh nhân ù tai có thính lực ngoại vi bình thường hai bên bằng cách sử dụng hình ảnh tensor khuếch tán, để kiểm tra liệu ù tai đơn thuần mà không có tổn thương thính lực có thể gây ra những thay đổi WM trong não hay không. Bệnh nhân và vật liệu Hai mươi tám bệnh nhân đã được tham gia nghiên cứu này, trong đó có 14 bệnh nhân bị ù tai hai bên mà không có tổn thương thính lực (được xác nhận bằng đo thính lực) và 14 bệnh nhân kiểm soát có thính lực bình thường. Tất cả các đối tượng đều trải qua một đánh giá thính lực cơ bản toàn diện, phù hợp ù tai và được yêu cầu điền vào bảng câu hỏi Tinnitus Handicap Inventory (THI). Họ đã trải qua hình ảnh não bằng tensor khuếch tán, các giá trị độ khuếch tán trung bình (MD) và độ phân tán phân đoạn (FA) được đo tại các khu vực đặc biệt trong đường dẫn thính giác trung tâm và các phần của hệ limbic. So sánh giữa nhóm nghiên cứu và nhóm kiểm soát được thực hiện về MD và FA tại các khu vực khác nhau của não bằng cách sử dụng kiểm định t-test của Student cho mẫu độc lập hoặc kiểm định Mann–Whitney U. Hơn nữa, mối quan hệ giữa các điểm THI và các giá trị MD/FA đã được kiểm tra bằng các bài kiểm tra tương quan. Kết quả Về giá trị FA, một số khu vực như [chất vàng bên (LL), củ não dưới (IC), thể quai trán (AF) và vùng hải mã cạnh (parahippocampus)] đã cho thấy giá trị FA giảm đáng kể ở nhóm bệnh nhân ù tai so với nhóm Thính lực bình thường (NH) (p < 0.05). Về giá trị MD, bệnh nhân ù tai cho thấy giá trị MD cao hơn đáng kể tại (vỏ thính giác, hạch hạnh nhân, và AF) so với nhóm kiểm soát (p < 0.05). Về các mối tương quan, điểm THI cho thấy mối tương quan tích cực đáng kể với các giá trị MD đo tại hạch hạnh nhân bên phải (r = 0.55, p = 0.04). Kết luận Tình trạng ảnh hưởng đến đường dẫn thính giác trung tâm đã được chứng minh ở bệnh nhân ù tai có thính lực bình thường (ít nhất theo các bài kiểm tra thính giác thông thường) và sự liên kết thính giác-hệ limbic đã được chứng minh cho đến nay. Sự tham gia của củ não dưới xác nhận sự tham gia của các trung tâm thính giác dưới vỏ não trong việc tạo ra tiếng ù. Các mối liên kết thính giác cũng bị ảnh hưởng một cách đáng kể bởi tác động của ù tai.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Jastreboff PJ (1990) Phantom auditory perception (tinnitus): mechanisms of generation and perception. Neurosci Res 8:221–254. https://doi.org/10.1016/0168-0102(90)90031-9

Lau P, Wollbrink A, Wunderlich R et al (2018) Targeting heterogeneous findings in neuronal oscillations in tinnitus: analyzing meg novices and mental health comorbidities. Front Psychol 9:235. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2018.00235

Basser PJ, Mattiello J, LeBihan D (1994) Estimation of the effective self-diffusion tensor from the NMR spin echo. J Magn Resonan Ser B. 103(3):247–254. https://doi.org/10.1006/jmrb.1994.1037

Pierpaoli C, Jezzard P, Basser PJ et al (1996) Diffusion tensor MR imaging of the human brain. Radiology 201(3):637–648. https://doi.org/10.1148/radiology.201.3.8939209

Werring DJ, Clark CA, Barker GJ et al (1999) Diffusion tensor imaging of lesions and normal-appearing white matter in multiple sclerosis. Neurology 52:1626–1626. https://doi.org/10.1212/wnl.52.8.1626

Werring DJ (2000) Diffusion tensor imaging can detect and quantify corticospinal tract degeneration after stroke. J Neurol Neurosurg Psychiat 69:269–272. https://doi.org/10.1136/jnnp.69.2.269

Beaulieu C (2002) The basis of anisotropic water diffusion in the nervous system - a technical review. NMR Biomed 15:435–455. https://doi.org/10.1002/nbm.782

Aldhafeeri FM, Mackenzie I, Kay T et al (2012) Neuroanatomical correlates of tinnitus revealed by cortical thickness analysis and diffusion tensor imaging. Neuroradiology 54:883–892. https://doi.org/10.1007/s00234-012-1044-6

Lee Y-J, Bae S-J, Lee S-H et al (2007) Evaluation of white matter structures in patients with tinnitus using diffusion tensor imaging. J Clin Neurosci 14:515–519. https://doi.org/10.1016/j.jocn.2006.10.002

Crippa A, Lanting CP, van Dijk P, Roerdink JBTM (2010) A diffusion tensor imaging study on the auditory system and tinnitus. Open Neuroimag J 4:16–25. https://doi.org/10.2174/1874440001004010016

De Ridder D, Schlee W, Vanneste S, et al (2021) Tinnitus and tinnitus disorder: Theoretical and operational definitions (an international multidisciplinary proposal). 1–25. https://doi.org/10.1016/bs.pbr.2020.12.002

Møller AR (2007) Tinnitus: presence and future. Progress Brain Res. https://doi.org/10.1016/s0079-6123(07)66001-4

Barnea G, Attias J, Gold S, Shahar A (1990) Tinnitus with Normal hearing sensitivity: extended high-frequency audiometry and auditory-nerve brain-stem-evoked responses. Int J Audiol 29:36–45. https://doi.org/10.3109/00206099009081644

Heller MF, Bergman M (1953) VII tinnitus aurium in normally hearing persons. Ann Otol Rhinol Laryngol 62:73–83. https://doi.org/10.1177/000348945306200107

Tucker DA, Phillips SL, Ruth RA et al (2005) The effect of silence on tinnitus perception. Otolaryngol Head Neck Surg 132:20–24. https://doi.org/10.1016/j.otohns.2005.08.016

Noreña AJ (2015) Revisiting the cochlear and central mechanisms of tinnitus and therapeutic approaches. Audiol Neurotol 20:53–59. https://doi.org/10.1159/000380749

Dalgleish T (2004) The emotional brain. Nat Rev Neurosci 5:583–589. https://doi.org/10.1038/nrn1432

Morgane PJ, Mokler DJ (2006) The limbic brain: continuing resolution. Neurosci Biobehav Rev 30:119–125. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2005.04.020

Ahmed S, Mohan A, Yoo HB et al (2021) Structural correlates of the audiological and emotional components of chronic tinnitus. Progress Brain Res. https://doi.org/10.1016/bs.pbr.2021.01.030

Chen Q, Wang Z, Lv H et al (2020) Reorganization of brain white matter in persistent idiopathic tinnitus patients without hearing loss: evidence from baseline data. Front Neurosci 14:591. https://doi.org/10.3389/fnins.2020

Gunbey H, Gunbey E, Aslan K, Bulut T, Unal A (2017) Incesu LJCn Limbic-auditory interactions of tinnitus: an evaluation using diffusion tensor imaging. Clin Neuroradiol 27(2):221–230

Ryu C-W, Park MS, Byun JY et al (2016) White matter integrity associated with clinical symptoms in tinnitus patients: a tract-based spatial statistics study. Eur Radiol 26:2223–2232

Schmidt SA, Zimmerman B, Bido Medina RO et al (2018) Changes in gray and white matter in subgroups within the tinnitus population. Brain Res 1679:64–74. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2017.11.012

Khan RA, Sutton BP, Tai Y et al (2021) A large-scale diffusion imaging study of tinnitus and hearing loss. Sci Rep. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02908-6

Hong SK, Park S, Ahn M-H, Min B-K (2016) Top-down and bottom-up neurodynamic evidence in patients with tinnitus. Hear Res 342:86–100. https://doi.org/10.1016/j.heares.2016.10.002

De Ridder D, Adhia D, Langguth B (2021) Tinnitus and brain stimulation. 249–293. https://doi.org/10.1007/7854_2021_219

Vanneste S, Alsalman O, De Ridder D (2019) Top-down and bottom-up regulated auditory phantom perception. J Neurosci 39:364–378. https://doi.org/10.1523/jneurosci.0966-18.2018

Shulman A, Strashun A (1999) Descending auditory system/cerebellum/tinnitus. Int Tinnitus J 5(2):92–106

Chen G-D, Fechter LD (2003) The relationship between noise-induced hearing loss and hair cell loss in rats. Hear Res 177:81–90. https://doi.org/10.1016/s0378-5955(02)00802-x

Haider HF, Bojić T, Ribeiro SF et al (2018) Pathophysiology of subjective tinnitus: triggers and maintenance. Front Neurosci. https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00866

Rüttiger L, Singer W, Panford-Walsh R et al (2013) The reduced cochlear output and the failure to adapt the central auditory response causes tinnitus in noise exposed rats. PLoS ONE 8:e57247. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0057247

Kujawa SG, Liberman MC (2015) Synaptopathy in the noise-exposed and aging cochlea: primary neural degeneration in acquired sensorineural hearing loss. Hear Res 330:191–199. https://doi.org/10.1016/j.heares.2015.02.009

Wan G, Corfas G (2017) Transient auditory nerve demyelination as a new mechanism for hidden hearing loss. Nat Commun. https://doi.org/10.1038/ncomms14487

De Ridder D, Fransen H, Francois O et al (2006) Amygdalohippocampal involvement in tinnitus and auditory memory. Acta Oto-Laryngol 126:50–53. https://doi.org/10.1080/03655230600895580

Lanting CP, de Kleine E, van Dijk P (2009) Neural activity underlying tinnitus generation: Results from PET and fMRI. Hear Res 255:1–13. https://doi.org/10.1016/j.heares.2009.06.009

Burton H, Wineland A, Bhattacharya M et al (2012) Altered networks in bothersome tinnitus: a functional connectivity study. BMC Neurosci. https://doi.org/10.1186/1471-2202-13-3

Kim J, Kim Y, Lee S et al (2012) Alteration of functional connectivity in tinnitus brain revealed by resting-state fMRI? A pilot study. Int J Audiol 51:413–417. https://doi.org/10.3109/14992027.2011.652677

Maudoux A, Lefebvre P, Cabay J-E et al (2012) Auditory resting-state network connectivity in tinnitus: a functional MRI study. PLoS ONE 7:e36222. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036222

Seydell-Greenwald A, Raven EP, Leaver AM et al (2014) Diffusion imaging of auditory and auditory-limbic connectivity in tinnitus: preliminary evidence and methodological challenges. Neural Plast 2014:1–16. https://doi.org/10.1155/2014/145943

Landgrebe M, Langguth B, Rosengarth K et al (2009) Structural brain changes in tinnitus: grey matter decrease in auditory and non-auditory brain areas. Neuroimage 46:213–218. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2009.01.069

Chen Y-C, Li X, Liu L et al (2015) Tinnitus and hyperacusis involve hyperactivity and enhanced connectivity in auditory-limbic-arousal-cerebellar network. Elife. https://doi.org/10.7554/elife.06576

Schlee W, Weisz N, Bertrand O et al (2008) Using auditory steady state responses to outline the functional connectivity in the tinnitus brain. PLoS ONE 3:e3720. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0003720

Maudoux A, Lefebvre Ph, Cabay J-E et al (2012) Connectivity graph analysis of the auditory resting state network in tinnitus. Brain Res 1485:10–21. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2012.05.006

Diederen KMJ, Neggers SFW, Daalman K et al (2010) Deactivation of the parahippocampal gyrus preceding auditory hallucinations in schizophrenia. AJP 167:427–435. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2009.09040456

Vanneste S, Plazier M, der Loo E, van, et al (2010) The neural correlates of tinnitus-related distress. Neuroimage 52:470–480. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2010.04.029

Melcher JR, Knudson IM, Levine RA (2013) Subcallosal brain structure: correlation with hearing threshold at supra-clinical frequencies (>8 kHz), but not with tinnitus. Hear Res 295:79–86