Schmahmanns syndrom – identifiering av den tredje hörnstenen i klinisk ataxiologi

en mängd aktuella bevis som härrör från detaljerade neuroanatomiska undersökningar, funktionella neuroimaging-studier och djupgående neuropsykologiska bedömningar av patienter med cerebellära störningar har fört fram att cerebellum inte bara är inblandat i sensorimotorisk funktion utan också spelar en kardinal roll i moduleringen av cerebellära kognitiva och affektiva processer . Cerebellum har betraktats som en ren motorstyrenhet i många decennier och neurologisk undersökning av cerebellära störningar har länge uteslutande riktats mot oculomotoriska störningar, talmotoriska underskott, inkoordinering av lemmar och postural/gångproblem . Det cerebellära motorsyndromet (CMS; med fokus på lemunderskott) och vestibulo-cerebellära syndromet (VCS; med fokus på oculomotoriska underskott) har nu hittat en tredje hörnsten: Schmahmanns syndrom bestående av kognitiva och affektiva underskott på grund av cerebellär sjukdom. Syftet med denna redaktion är att sätta detta nya syndrom i samband med cerebellär utvärdering för kliniker. Vi granskar kortfattat cerebellumets anatomi, sammanfattar CMS och VCS och rapporterar därefter om den tredje milstolpen som J. D. Schmahmann nådde.

kort anatomi av cerebellum

cerebellum är uppdelad i tre lober: den främre loben, den bakre loben och den flocculo-nodulära loben. Den främre sprickan avgränsar de två första loberna. Den posterolaterala sprickan är belägen mellan den bakre loben och den flocculo-nodulära loben. Larsell delade upp cerebellum i 10 lobules (i till X; se Figur 1): den främre loben består av lobules I-V, den bakre loben inkluderar lobules VI-IX och flocculo-nodular loben motsvarar lobule X . Även om det finns viss variation i form av cerebellum mellan försökspersoner, identifieras de 10 lobulerna alltid . Det finns vanligtvis en asymmetri i storlek mellan de två cerebellära halvkärmarna, där den vänstra halvklotet är större än den högra i de flesta fall. Larsells nomenklatur har stora effekter när det gäller att förstå symptom-lesionskartläggning vid cerebellära störningar.

även om cerebellum är mycket stereotyp när det gäller neuronala kretsar, kännetecknas det av en funktionell avdelning på grund av specifika ingångs–utgångsvägar för varje cerebellär region. Anslutningar mellan cerebellum och hjärnbarken är segregerade i återinträdesslingor som löper parallellt (Figur 2):

– en primär sensorimotorisk region ligger i den främre loben och den intilliggande delen av lobule VI. en andra sensorimotorisk region ligger i lobule VIII. motorrelaterade kortikor projicerar till den kaudala halvan av pons, som projicerar sig till den kontralaterala främre loben. Den främre loben skjuter tillbaka till motorkortikorna via talamkärnor.

– den bakre loben (lobule VI, lobule VIIA som inkluderar crus i och crus II, lobule VIIB) anses vara den kognitiva cerebellum. Föreningen cortices av cerebrum-projektet till mediala rostral pons för prefrontala fibrer och till dorsala/laterala ventrala pontinkärnor för de bakre fibrerna. Pontinkärnor projicerar sig till den bakre loben. Dessutom innehåller vermis zoner som är kopplade till det limbiska systemet som sänker känslor. Den bakre loben av cerebellum skjuter tillbaka till hjärnbarken med ett relä i talamkärnor.

– den flocculo-nodulära loben mottar afferenta utsprång från de vestibulära kärnorna. Tre huvudområden har identifierats: flocculus-paraflocculus, nodulus-ventral uvula (lobules IX och X) och dorsal oculomotor vermis (lobules V–VII) underliggande fastigial oculomotor region. Vestibulo-cerebellar och vestibulo-spinal system är nära kopplade.

Fastigialkärnor, interposituskärnor och dentatkärnor är huvudmålen för Purkinje-neuronerna. För tydlighetens skull kommer vi inte att granska fördelningen av mossiga fibrer och klättringsfibrer.

cerebellar motor syndrome (CMS)

CMS samlar cerebellär (ataxisk) dysartri, lem ataxi och postural/gång underskott . Gemensamheten mellan dessa symtom är brist på motorisk samordning mellan muskler vilket resulterar i underskott eller överskridande av den avsedda målpositionen . Följande kliniska manövrer och direktiv kan användas för klinisk bedömning:

1. (a)

   cerebellär / ataxisk dysartri: fonetisk kvalitet av motor tal produktion utvärderas med hjälp av formella dysartri tester och genom analys av phono-articulatory kvaliteten på samtals tal

2. (b)

   lemmataxi: ataxiska störningar identifieras med finger-till-finger-test, finger-till-näsa-test, pronation / supination alternerande rörelser, Stewart-Holmes manövrering, knä-tibia-test (häl-shin) och häl-till-knä-test

3. (c)

   postural/gångunderskott: stående kapacitet, kroppsvay, gånghastighet och gångkapacitet utvärderas för att identifiera gång-och posturala störningar.

ett antal formella instrument används för närvarande för att kvantifiera motoriska underskott i ataxiska störningar. Dessa inkluderar International Cooperative Ataxia Rating Scale (ICARS), skalan för bedömning och betyg av Ataxia (SARA) och den korta Ataxia Rating Scale (BARS). ICARS är en 100-gradig skala och består av 19 objekt. Det är ett validerat och användbart verktyg för att kvantifiera cerebellär motorfunktion men på grund av dess administrationslängd är dess användning i rutinmässiga kliniska inställningar begränsad. SARA är en mycket kortare, validerad 8-punkt, 40-punktsskala. Staplarna är en validerad, lätt att administrera och pålitlig 30-gradig skala som baserades på en modifiering av ICARS. Den består av en 5-punkt delmängd av tester speciellt utformade för kliniska ändamål. Dessa skalor inkluderar delpoäng relaterade till utvärderingen av CMS.

vestibulo-cerebellar syndrome (VCS)

patienter med VCS klagar vanligtvis på yrsel, svimmelhet och obalans . De oculomotoriska underskotten som utgör en del av VCS utvärderas med hjälp av:

1. (a)

   bedömning av positionen för de okulära globerna

2. (b)

   testning av okulär strävan

3. (c)

   testning av saccader

4. (d)

   testning av vestibulo-okulära reflexer

Tabell 1 visar de neurologiska tecknen på VCS som en funktion av den berörda regionen .

när det gäller CMS inkluderar ataxi-betygsskalor delpoäng för kvantifiering av VCS. Både ICARS och barer utvärderar oculomotoriska rörelser. SARA har kritiserats för frånvaron av oculomotorisk bedömning.

Schmahmanns syndrom

så tidigt som 19th century ett antal kliniska fallbeskrivningar föreslog redan en möjlig koppling mellan medfödd cerebellär patologi och kognitiva såväl som affektiva störningar (t.ex.) men en möjlig korrelation avvisades i många decennier. Under de senaste 25 åren har den traditionella och begränsade synen på cerebellum enbart som koordinator för motorisk funktion väsentligt utvidgats till en avgörande modulator för neurokognition och påverkan. Efter en mängd neuroanatomiska, experimentella och kliniska bevis till stöd för ett cerebellärt bidrag till icke-motorisk kognition och påverkan, introduktionen av konceptet ’cerebellar cognitive affective syndrome’ (CCAS) i slutet av 1990-talet av J. D. Schmahmann öppnade ett helt nytt område inom beteende neurovetenskap och etablerade en grundläggande roll för cerebellum i moduleringen av neurokognition och påverkan . I en prospektiv studie av 20 patienter med etiologiskt olika patologier begränsade till cerebellum, drog Schmahmann och Sherman slutsatsen från neurobehaviurala bedömningar att det finns en typisk konstellation av cerebellära inducerade underskott som de kallade CCAS (Schmahmanns syndrom). Schmahmanns syndrom kännetecknas av ett kluster av multimodala störningar inklusive: 1) verkställande underskott (bristfällig planering, set-shifting, abstrakt resonemang, arbetsminne och minskad verbal flyt), 2) störning av visuo-spatial kognition (visuo-spatial disorganisation och nedsatt visuo-spatial minne), 3) personlighetsförändringar (flattning eller avtrubbning av påverkan, och disinhibited eller olämpligt beteende), och 4) språkliga funktionsnedsättningar (dysprosodia, agrammatism, mild anomia). Analys av kliniska data visade emellertid att inte alla underskott inträffade hos varje patient men vissa symtom var särskilt framträdande. Minskad verbal flyt, som inte relaterade till dysartri, sägs vara närvarande hos 18 av de 20 patienterna. Visuo-rumslig sönderdelning, huvudsakligen bestående av störning av det sekventiella tillvägagångssättet för ritning och konceptualisering av figurer hittades i 19 fall. Arton av de 20 patienter som presenteras med verkställande dysfunktioner som involverar arbetsminne, motor och mental set-shifting och perseverations av åtgärder och ritning. Hos 15 patienter var frontal-liknande beteendemässiga och affektiva förändringar uppenbara. Flattning av påverkan eller disinhibition inträffade, i form av överbekant, flamboyanta och impulsiva handlingar och humoristiska men olämpliga kommentarer. Beteende karakteriserades som regressiv och barnliknande i vissa fall och tvångsmässiga egenskaper observerades ibland. Underskott i mental aritmetik var tydlig hos 14 patienter. Visuell konfrontation namngivning försämrades i 13 patienter. Åtta patienter utvecklade onormal prosodi som kännetecknades av hög tonhöjd, gnällande och en hypofonisk talkvalitet. Mnestiska underskott (verbalt och visuellt lärande och återkallelse) observerades hos vissa. Klustret av symtom som definierar Schmahmanns syndrom var förknippat med en minskning av allmän intellektuell kapacitet.

ur ett anatomokliniskt perspektiv var kognitiva och affektiva försämringar mer framträdande och generaliserade hos patienter med stora, bilaterala eller pankerebellära störningar, särskilt i ett sammanhang av en akut början av cerebellär sjukdom. Bakre lobskador var särskilt viktiga vid uppkomsten av detta nya syndrom. Skador på vermalregionerna var konsekvent närvarande hos patienter med störning av påverkan. Främre lobskador visade sig vara mindre viktiga för att orsaka kognitiva och beteendemässiga underskott. Schmahmanns syndrom hos patienter med stroke förbättrades med tiden, men verkställande funktion förblev onormal.

Schmahmann och Sherman påpekade att det på grundval av deras observationer inte var möjligt att skilja det lesionerade cerebellumets bidrag till dessa onormala beteenden från de hjärnregioner som nyligen berövats sina förbindelser med cerebellum. Faktum är att de kliniska egenskaperna hos de kognitiva och affektiva försämringarna som utgör Schmahmanns syndrom är identiska med de som vanligtvis identifieras hos patienter med supratentoriella lesioner som påverkar de kortikala föreningsområdena och paralimbiska regionerna och deras sammankopplingar. Till exempel socialt olämpligt beteende, personlighetsförändringar och affektiva förändringar beror vanligtvis på skador på frontalloben. Ömsesidiga neuroanatomiska förbindelser som förbinder hjärnföreningsområdena och paralimbiska regioner med cerebellum utgör grunden för att förklara de patofysiologiska mekanismerna för de cerebellära inducerade kognitiva och affektiva underskotten. Som påpekats av Schmahmann och medarbetare i en inflytelserik serie neuroanatomiska studier består de cerebrocerebellära anatomiska kretsarna av en matningsben (kortikopontin-och pontocerebellära vägar) och en återkopplingsben (de cerebellotalamiska och thalamokortiska systemen) som ömsesidigt förbinder cerebellum med de supratentoriella regionerna som är avgörande inblandade i kognitiv och affektiv bearbetning. Moderna icke-invasiva tekniker såsom transkraniell magnetisk stimulering (TMS) och transkraniell likströmsstimulering (tDCS) gör det möjligt att utforska cerebellumets kausala roll i onormala beteenden och berika vår förståelse för bidrag från cerebellum i cerebrocerebellära kretsar genom att modulera anslutningen mellan cerebellum och cerebrala kortikor . Dessa tekniker kan vara till hjälp för att belysa de specifika rollerna för distinkta anatomiska regioner i cerebellum.

schmahmanns syndrom har dokumenterats i ett stort antal publikationer som beskriver både barn och vuxna med etiologiskt heterogena medfödda, neurodevelopmental och förvärvade neurologiska och psykiatriska störningar (främst) som påverkar cerebellum. Inom ett stort kliniskt spektrum av mild till svår cerebellärinducerad kognitiv och affektiv dysfunktioner kan ”posterior fossa syndrome” (PFS), även känd som ”cerebellar mutism syndrome” (t .ex.) betraktas som en semiologisk subtyp av Schmahmanns syndrom. I detta syndrom åtföljs en fullständig förlust av taldynamik (verbal mutism) av (frontal-liknande) neurobehaviurala abnormiteter inklusive apati, förlust av körning eller minskat initiativ, oroligt, otröstligt gråt och gnällande. Övergående mållöshet anses allmänt vara kännetecknet för PFS men mutism uppstår ibland inte alls och ett brett spektrum av postoperativa neurobehaviurala underskott som helt överensstämmer med Schmahmanns syndrom (t.ex.) kan hittas när man noggrant letar efter.

nuvarande metoder för neurobeteende bedömning inkluderar ett brett utbud av standardiserade neuropsykologiska testbatterier och frågeformulär som främst är utformade för att undersöka integriteten hos kognitiva och affektiva funktioner på supratentoriell nivå (t.ex. Wechslers intelligens och Minnesskalor). Som ett resultat kan en rad subtila kognitiva och affektiva försämringar efter störning av den modulerande rollen hos cerebello-cerebrala nätverket i kognition och påverkan gå obemärkt med hjälp av dessa bruttobedömningsverktyg. Till skillnad från CMS och VCS finns det fortfarande ingen enda skala eller kliniskt instrument som är validerat och lätt att administrera för att på ett tillförlitligt sätt bedöma cerebellärinducerad kognitiv och affektiv dysfunktioner som utgör Schmahmanns syndrom. Ytterligare studier krävs.