Zaburzenia pamięci jako wykładnik zaburzeń poznawczych są charakterystycznym zespołem neuropsychologicznym u pacjentów z padaczką płata skroniowego. Wiedza na temat zaangażowania przyśrodkowego płata skroniowego w funkcje pamięci datuje się od lat 50., kiedy po raz pierwszy po obustronnej lobektomii skroniowej stwierdzono u pacjenta ciężki zespół amnestyczny (1). Ostatnie prace doświadczalne i kliniczne wskazują również, że struktury pozaskroniowe, takie jak płat czołowy i wzgórze, odgrywają ważną rolę w procesie zapamiętywania (2, 3). Stwierdzono, że u pacjentów z padaczką przyśrodkowej części płata skroniowego (MTLE) stwierdza się atrofię istoty szarej w jądrach podkorowych, móżdżku, śródmózgowiu, obszarach ciemieniowo-potylicznych. Etiologia tego zjawiska i związek z wystąpieniem zaburzeń pamięci są wciąż jednak niejasne (4).

Etiologia zaburzeń pamięci jest wieloczynnikowa. Po pierwsze, najczęściej spotykane zaburzenia uczenia się i zachowania mogą występować z powodu tej samej przyczyny, która leży u podłoża padaczki. Po drugie, padaczka może powodować zmiany w układzie nerwowym poprzez metaboliczne i pobudzająco-toksyczne efekty neurotransmiterów i samych napadów. I po trzecie, choć w znacznie mniejszym stopniu, poprzez wpływ leczenia farmakologicznego i neurochirurgicznego. W rozważaniach tych pod uwagę również powinny być brane stany emocjonalne i motywacje pacjentów. Wiadomo, bowiem, że duża grupa dzieci i młodzieży nie osiąga zadowalających rezultatów ze względu na bardzo małe i ograniczone wymagania, jakie są im stawiane przez nauczycieli, rodziców i ich samych z powodu stygmatyzacji padaczką.

Zasięg i lokalizacja uszkodzenia mózgu ściśle związana jest z charakterem i stopniem zaburzeń funkcji poznawczych. Od dawna uważa się, że pacjenci z padaczką objawową są bardziej narażeni na występowanie zaburzeń intelektualnych niż ci z padaczką o niejasnej przyczynie.

W zależności od lateralizacji wyładowań padaczkowych można spodziewać się różnego typu zaburzeń. U osób z dominującą pod względem mowy lewą półkulą i obecnością wyładowań po stronie lewej stwierdza się większe trudności w pamięci werbalnej, natomiast u osób, u których wyładowania występują głownie po stronie prawej obserwuje się większy ubytek w koordynacji wzrokowo-przestrzennej. W badanej grupie 252 chorych z padaczką i z subiektywnymi skargami na zaburzenia pamięci wyniki wieloczynnikowej analizy nie wykazały statystycznego związku czynników związanych z padaczką na zaburzenia pamięci w całości grupy. Stwierdzono natomiast związek pomiędzy jednostronnym ogniskiem padaczkowym w lewym płacie skroniowym, a zaburzeniami pamięci, szczególnie problemami konsolidacji pamięci słownej (5).

W przypadku, kiedy struktura hipokampa po drugiej stronie jest uszkodzona usunięcie płata skroniowego po przeciwnej stronie doprowadzi do głębokich zaburzeń pamięci. Stąd niezwykle istotną rolę w diagnostyce przedoperacyjnej odgrywa ocena neuropsychologiczna. Określenie lateralizacji pamięci możliwe jest przy zastosowaniu kodowania złożonych scen wzrokowych oraz zadań jawnego nazywania obrazków, paradygmatów, które aktywują obszary przyśrodkowe płata skroniowego oraz wzrokowe pola kojarzeniowe.

Celem pracy jest przedstawienie zastosowania funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) w ocenie zaburzeń pamięci u chorych z padaczką.

Można przyjąć, że podstawę zaburzeń pamięci stanowią postępujące patologiczne zmiany funkcjonalne w układzie nerwowym wywołane nawracającymi krótkimi zdarzeniami, jakimi są napady padaczkowe. Zakłada się, że istnieje mechanizm przekształcania krótkiej aktywności napadowej w długotrwałe zmiany biochemiczne, anatomiczne i wreszcie funkcjonalne. Związane z tym zjawisko neuroplastyczności mózgu w znacznie większym stopniu znane jest i badane w odniesieniu do funkcji językowych, niż pamięci. Niemniej jednak są pewne dane, które mówią, że reorganizacja funkcji pamięci jest również możliwa w tej grupie pacjentów.

Różnice w deficycie pamięci werbalnej po przedniej lewostronnej lobektomii skroniowej u pacjentów z wczesnym i późnym początkiem napadów sugerują, że wiek pacjenta w momencie rozpoczęcia choroby może wpływać na reorganizację funkcji pamięci (6). Wyniki testu Wada (test na dominację półkulową mowy) potwierdzają obecność pomiędzypółkulowej reorganizacji funkcji pamięci po uszkodzeniu płata skroniowego. Istnieją najprawdopodobniej kompensacyjne mechanizmy pomiędzy lewą (dominującą) i prawą (niedominującą) półkulami z krytycznym okresem (poniżej 5 roku życia) dla międzypółkulowej reorganizacji funkcji pamięci w odpowiedzi na lewostronne uszkodzenie mózgu (7, 8).

Za substrat anatomiczny procesów pamięci uważa się hipokamp, korę śródwęchową, zakręt parahipokampalny. Ostatnio coraz większą rolę przypisuje się korze śródwęchowej i transmisji pobudzeń z kory śródwęchowej do komórek ziarnistych zakrętu zębatego, a następnie do sektora CA₁ (9). Uszkodzenie hipokampa daje wyraźne zaburzenia pamięci, a stopień nasilenia jest zależny od stopnia jego uszkodzenia. W modelach doświadczalnych padaczki skroniowej wywołanej elektryczną stymulacją obserwowana jest ostra martwica sektora CA₁ CA₃ oraz wnęki zakrętu zębatego po wywołanych 69 lub więcej napadach uogólnionych. Wzorzec morfologiczny utraty neuronów zbliżony jest do tego, który jest obserwowany w padaczce płata skroniowego w wyniku stwardnienia hipokampa. Stopień deficytu funkcji pamięci wzrastał z liczbą napadów i nie obserwowano tych zaburzeń u zwierząt kontrolnych, u których stosowano implantację bez stymulacji elektrycznej (10).

Ta sugestia, że zaburzenia pamięci mogą być wynikiem czy być wtórne do napadów poparta jest opisami przypadków gdzie stan padaczkowy napadów częściowych wywołuje całkowitą amnezję. Testy neuropsychologiczne wykazały specyficzne zaburzenia świeżej pamięci, które ustępowały po 2 tygodniach po stanie padaczkowym napadów częściowych i 24 h po pojedynczym napadzie (11). Czasami napady są bezpośrednim efektem wyładowań w zlokalizowanych okolicach i mogą wywoływać specyficzne zaburzenia pamięci jako zjawisko napadowe. Bardzo rzadko, ale można obserwować amnestyczny napad padaczkowy jako konsekwencję wyładowań padaczkowych w okolicy hipokampa z przemijającymi zaburzeniami pamięci jako wyłączny objaw kliniczny. Zastosowanie elektrod implantowanych wykazało, że w przypadku, padaczki skroniowej mogą występować wyładowania padaczkowe bez klinicznej manifestacji. Obserwuje się głęboką niemożność do uczenia się nowego materiału w okresie powyładowaniowym (11). Być może to właśnie jest przyczyną, że nocne napady mają znaczący, negatywny wpływ na funkcje poznawcze, poprzez zaburzony proces konsolidacji pamięci.

Funkcjonalny rezonans magnetyczny jest nieinwazyjną techniką pozwalająca na ocenę aktywności neuronalnej poprzez rejestrację zmian hemodynamicznych w mózgu. Wielkość aktywnego obszaru korowego i liczba pobudzonych neuronów ma bezpośredni wpływ na wielkość zmian w regionalnym mózgowym przepływie krwi. Wizualizacja tych zmian oparta jest na stopniu utlenowania krwi (blood-oxygen-level-dependent BOLD) i zwiększeniu sygnału T2 z obszarów aktywowanych. W latach dziewięćdziesiątych fMRI stał się nieinwazyjną techniką dla badań topograficznych aktywności mózgu. Ważnym zastosowaniem tej techniki u pacjentów z padaczką było wyodrębnienie obszarów mózgu odpowiedzialnych za specyficzne funkcje, takie jak kora czuciowa i ruchowa, pozwalające na identyfikację anatomiczną struktur mogących być poddanych chirurgicznej resekcji. U dorosłych z napadami częściowymi z ogniskiem w lewym płacie skroniowym, u których funkcje językowe zostały podjęte przez prawą półkulę ze względu na wczesny rozwój choroby, obserwuje się mniej istotne upośledzenia pamięci słownej niż u osób z napadami z lewego płata skroniowego, u których funkcje językowe pozostały w lewej półkuli (12). Stąd kolejnym krokiem było mapowanie funkcji językowych. Różne typy aktywności językowej pobudzają głównie obszary językowe w okolicach czołowych zarówno u osób zdrowych jak i pacjentów z padaczką (13, 14). Jednostronna aktywacja bocznej lub dolnej kory czołowej zidentyfikowana w badaniu fMRI potwierdziła wcześniejsze wyniki testu Wady (15). Badania pacjentów w diagnostyce przedoperacyjnej potwierdziły zgodność fMRI oraz testu Wady w określeniu lateralizacji półkulowej (obszar mowy) (16). Badania z zastosowaniem fMRI do oceny procesów pamięciowych rozpoczęły się dopiero kilka lat temu. Wykazały one aktywację przyśrodkowych struktur płata skroniowego i kory czołowej (obszary brzuszno-boczne, grzbietowo-boczne i przedczołowe) u osób zdrowych (17, 18). Stwierdzono różny wzorzec aktywności w zależności od procesów pamięciowych (kodowanie/odtwarzanie) i materiału (słowny/niesłowny). Lewe okolice czołowa i skroniowa aktywizują się w procesie zapamiętywania materiału werbalnego prawe zaś nie-słownego (19). W zakresie struktur przyśrodkowych aktywacja obszaru przedniego związana jest z funkcją odtwarzania, tylnego z zapamiętywania (17, 18). Oczywiste jest, że nie są to zupełnie jednoznacznie wyodrębnione struktury i wpływ różnorakich czynników jest niezbędny w dalszej analizie.

W przeciwieństwie do licznych prac i postępu w zakresie pamięci u osób zdrowych ocena funkcji poznawczych u pacjentów z padaczką za pomocą fMRI jest uboga. Badania te znalazły dość ograniczone zastosowanie głównie w diagnostyce przedoperacyjnej. Na podstawie przeglądu piśmiennictwa dostępnego w Medline (1996-2005) oraz w chińskim zarchiwizowanym spisie literatury biomedycznj (1996-2005) wyszukano 38 pozycji dotyczących zastosowania fMRI w diagnostyce padaczki (20). Badania mowy i pamięci z zastosowaniem tej metody pozwalają na wykazanie nieznacznych obszarów aktywacji w korze mózgowej, mogą, więc odgrywać rolę w lateralizacji funkcji mowy w diagnostyce przedoperacyjnej, ale również mogą pozwolić na dalsze wniknięcie w procesy leżące u podłoża plastyczności mózgu chorych z padaczką.

Jak już wspomniano można wyróżnić kilka zależności pomiędzy zaburzeniem funkcji poznawczych i czynnikami związanymi z padaczką, takich jak: wpływ napadów, wpływ wyładowań padaczkowych oraz wpływ lokalizacji ogniska padaczkowego w specyficznych obszarach mózgu. U dziewięciu pacjentów z padaczką przyśrodkowego płata skroniowego przeprowadzono standardową procedurę przedoperacyjną włączając wideo-EEG i test amytalowy. W ocenie fMRI zastosowano kodowanie czterech typu bodźców (wzorce, twarze, sceny i słowa). U 8 z 9 lateralizacja pamięci kodowana przez fMRI była zgodna z wynikiem testu amytalowego Wady. Analiza wykazała większą aktywność w przyśrodkowym płacie skroniowym przeciwstronnie do ogniska padaczkowego i tak w grupie z MTLE po stronie lewej zapamiętywanie werbalne związane jest z prawą częścią przyśrodkową, podczas gdy w prawej MTLE zapamiętywanie niesłowne związane jest z lewym płatem skroniowym. Rezonans funkcjonalny określił, że kodowanie pamięci może być reorganizowane w przeciwstronnym do ogniska padaczkowego płacie skroniowym (21).

W celu zbadania patomechanizmu funkcjonowania pamięci u pacjentów z padaczką zbadano grupę chorych z padaczką skroniową (7 osób) i grupę osób zdrowych (16 osób). Oceniano w fMRI aktywację obszarów podczas werbalnych i wzrokowych zadań. Wszyscy badani byli praworęczni z wyjątkiem jednej osoby leworęcznej. Zarówno w grupie badanej jak i kontrolnej aktywowane obszary w trakcie zadań były takie same, pomimo lateralizacji ognisk padaczkowych (22).

Obecne możliwości diagnostyczne: Wada test, pozytronowa tomografia komputerowa i czynnościowy rezonans magnetyczny wykorzystując strukturalne i funkcjonalne metody, stwarzają niezwykłą okazję do badań mózgu. Dane wynikające z tych badań posłużą nie tylko w ocenie stanu pamięci po zabiegu operacyjnym, ale umożliwią wniknięcie w procesy pamięci.

Badania przeprowadzane przez nasz ośrodek będą zmierzały do uzyskania obiektywnych wyników, pozwalających na odpowiedź: czy aktywacja i lateralizacja funkcji pamięci wzrokowej jest zależna od lokalizacji ogniska padaczkowego.