Original Article
Structural and functional changes of the hippocampus in patients with multiple sclerosis and their relationship with memory processes
Cambios estructurales y funcionales del hipocampo en pacientes con esclerosis múltiple y su relación con procesos de memoria
A.J.
Cruz-Gómez
1,*
,
A.
Belenguer-Benavides
2
,
B.
Martínez-Bronchal
1
,
M.S.
Fittipaldi-Márquez
1
,
C.
Forn
1
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Affiliation
1
Departamento de Psicología Básica, Clínica y Psicobiología; Facultad de Ciencias de la Salud; Universitat Jaume I
, España
2
Sección de Neurología; Hospital General de Castellón
, España
Correspondencia:Dr. Álvaro Javier Cruz Gómez.Departamento de Psicología Básica,Clínica y Psicobiología. Facultad de Ciencias de la Salud. Universitat Jaume I. Campus Riu Sec. Edificio de Investigación II. E-12071 Castellón.
Rev Neurol 2016
, 62(1),
6–12;
https://doi.org/10.33588/rn.6201.2015216
Abstract
INTRODUCTION One of the most prevalent cognitive deficits in multiple sclerosis (MS) patients relates to (both verbal and visual) information encoding, a process related the hippocampus.
AIM To assess the relationship between information learning and long-term retention processes and hippocampal volume and functional connectivity (FC) in MS patients.
SUBJECTS AND METHODS MS patients and a control group of healthy volunteers were assessed using the brief neuropsychological battery, which includes tests of verbal and visual memory. Gray matter volume was assessed through the voxel based morphometry technique, and a study of seed-based FC focused on the region of ??interest (hippocampus) was also conducted.
RESULTS Results revealed that, as compared to the control group, MS patients display gray matter atrophy at the left hippocampus gray matter and smaller FC between left hippocampus and brainstem, cerebellum, fusiform gyrus and superior temporal gyrus. Association analyses were performed between memory tests performance and both volumetric and FC changes. Results showed a positive correlation between gray matter hippocampal (bilateral) volume and verbal memory performance of the MS group. Further, in MS patients, a positive correlation between visual memory performance and FC between the left hippocampus and several temporal regions was also found.
CONCLUSIONS The results of the present study reveal a relationship between structural and functional changes in the hippocampus of MS patients and their performance on verbal and visual memory tests.
AIM To assess the relationship between information learning and long-term retention processes and hippocampal volume and functional connectivity (FC) in MS patients.
SUBJECTS AND METHODS MS patients and a control group of healthy volunteers were assessed using the brief neuropsychological battery, which includes tests of verbal and visual memory. Gray matter volume was assessed through the voxel based morphometry technique, and a study of seed-based FC focused on the region of ??interest (hippocampus) was also conducted.
RESULTS Results revealed that, as compared to the control group, MS patients display gray matter atrophy at the left hippocampus gray matter and smaller FC between left hippocampus and brainstem, cerebellum, fusiform gyrus and superior temporal gyrus. Association analyses were performed between memory tests performance and both volumetric and FC changes. Results showed a positive correlation between gray matter hippocampal (bilateral) volume and verbal memory performance of the MS group. Further, in MS patients, a positive correlation between visual memory performance and FC between the left hippocampus and several temporal regions was also found.
CONCLUSIONS The results of the present study reveal a relationship between structural and functional changes in the hippocampus of MS patients and their performance on verbal and visual memory tests.
Resumen
Introducción Una de las alteraciones cognitivas más prevalentes en los pacientes con esclerosis múltiple son los problemas de codificación de la información (tanto verbal como visual), proceso relacionado con el hipocampo.
Objetivo Estudiar la relación entre los procesos de aprendizaje y retención de la información a largo plazo con el volumen hipocampal y la conectividad funcional (CF) en pacientes con esclerosis múltiple comparados con un grupo control.
Sujetos y métodos Ambos grupos fueron evaluados con la batería neuropsicológica breve, que incluye pruebas de memoria verbal y visual. Se realizó el estudio de volumetría de la sustancia gris mediante la técnica de morfometría basada en el vóxel y un estudio de CF de vóxel de semilla centrado en la zona de interés (hipocampo). Se realizaron análisis de asociación entre rendimiento en memoria y cambios volumétricos y de CF.
Resultados Los resultados mostraron atrofia en la sustancia gris en el hipocampo izquierdo y una menor CF entre el hipocampo izquierdo y el troncoencéfalo, el cerebelo, el giro fusiforme y el giro temporal superior en los pacientes respecto al grupo control. En el grupo de pacientes se observa una correlación positiva entre la sustancia gris en ambos hipocampos y el rendimiento en memoria verbal, así como una correlación positiva entre el rendimiento en memoria visual y la CF entre el hipocampo izquierdo y diversas regiones temporales.
Conclusiones Los resultados muestran una relación entre el rendimiento de memoria verbal y visual, y cambios estructurales y funcionales en el hipocampo en pacientes con esclerosis múltiple.
Objetivo Estudiar la relación entre los procesos de aprendizaje y retención de la información a largo plazo con el volumen hipocampal y la conectividad funcional (CF) en pacientes con esclerosis múltiple comparados con un grupo control.
Sujetos y métodos Ambos grupos fueron evaluados con la batería neuropsicológica breve, que incluye pruebas de memoria verbal y visual. Se realizó el estudio de volumetría de la sustancia gris mediante la técnica de morfometría basada en el vóxel y un estudio de CF de vóxel de semilla centrado en la zona de interés (hipocampo). Se realizaron análisis de asociación entre rendimiento en memoria y cambios volumétricos y de CF.
Resultados Los resultados mostraron atrofia en la sustancia gris en el hipocampo izquierdo y una menor CF entre el hipocampo izquierdo y el troncoencéfalo, el cerebelo, el giro fusiforme y el giro temporal superior en los pacientes respecto al grupo control. En el grupo de pacientes se observa una correlación positiva entre la sustancia gris en ambos hipocampos y el rendimiento en memoria verbal, así como una correlación positiva entre el rendimiento en memoria visual y la CF entre el hipocampo izquierdo y diversas regiones temporales.
Conclusiones Los resultados muestran una relación entre el rendimiento de memoria verbal y visual, y cambios estructurales y funcionales en el hipocampo en pacientes con esclerosis múltiple.
Keywords
Functional connectivity
Gray matter
Hippocampus
Memory
Multiple sclerosis
Volumetry
Palabras Claves
conectividad funcional
Esclerosis múltiple
Hipocampo
Memoria
Sustancia gris
Volumetría