Уровень мотивации и микроструктура белого вещества у детей с ВИЧ: исследование и последствия

Введение в проблему мотивации у детей с ВИЧ

Поражение центральной нервной системы при ВИЧ-инфекции приводит к нейроповеденческим последствиям. Хотя апатия является хорошо reconocнным симптомом у взрослых, живущих с ВИЧ, связанным с изменениями в структуре мозга, исследований, посвященных изучению мотивации у детей с ВИЧ (ДЖВ), крайне мало. Данное исследование направлено на восполнение этого пробела в научных знаниях.

Методология исследования

Мы использовали Детскую шкалу мотивации (Children's Motivation Scale, CMS; нормативное среднее значение = 50, стандартное отклонение = 10) для оценки уровня мотивации у 76 ДЖВ в возрасте от 6 до 16 лет в Южной Африке. Из них 63 ребенка получали антиретровирусную терапию (АРТ), а 13 были наивны к АРТ и характеризовались как медленные прогрессоры.

Критерии оценки и методы анализа

Общий балл по CMS у ДЖВ был низким (среднее значение = 35,70 [SD = 5,87]). Уровни мотивации были значительно снижены у детей, получающих АРТ, по сравнению с наивными к АРТ медленными прогрессорами (p = 0,02), но не коррелировали с маркерами ВИЧ-инфекции (количество клеток CD4+ или вирусная нагрузка) или нейрокогнитивной функцией (p > 0,05).

Результаты исследования

Баллы по CMS коррелировали с показателями диффузионно-тензорной визуализации (ДТВ) микроструктуры белого вещества в определенных фронтостриатальных областях мозга (p < 0,05). Диффузионно-тензорная визуализация — это advanced метод магнитно-резонансной томографии, который позволяет измерять микроструктурную целостность и организацию белого вещества мозга путем отслеживания диффузии молекул воды вдоль аксонов.

Демографические и клинические характеристики

Средний возраст детей составил 11,6 лет (стандартное отклонение 2,8), 51% составляли девочки. Средний возраст начала АРТ у получавших лечение детей составил 5,0 лет (стандартное отклонение 3,4), а средняя продолжительность лечения — 6,6 лет (стандартное отклонение 3,3). Среднее количество клеток CD4+ составило 857,0 клеток/мкл (стандартное отклонение 414,8), при этом у 78% детей была неопределяемая вирусная нагрузка (<50 копий/мл).

Сравнение групп по статусу АРТ

Сравнение баллов детей на основе статуса АРТ показало, что средний балл по CMS для детей-медленных прогрессоров, наивных к АРТ, составил 39,15 (6,12) против 34,98 (5,60) для детей, получавших АРТ, причем дети, получавшие АРТ, демонстрировали значительно более низкие баллы по CMS (t: 2,40, p = 0,02). Учитывая, что дети на АРТ имели более низкие баллы, мы further изучили, было ли какое-либо влияние предшествующей энцефалопатии.

Мотивация и когнитивные функции

В целом, все средние значения z-показателей когнитивных доменов были ниже 0, что указывает на то, что дети набрали баллы ниже эквивалентного среднего стандарта по данным ВИЧ-отрицательной популяции, с z-показателями от -0,16 до -0,56. Не было обнаружено значимых корреляций (p < 0,05) между показателями когнитивных доменов, глобальными или фронтостриатальными композитными показателями и CMS.

Мотивация и нейровизуализация

Из 66 детей с ДТВ, 61 нейровизуализационная последовательность была включена в окончательный нейровизуализационный анализ, и 5 детей были исключены due to артефактов движения. Не было значимых различий в основных демографических и клинических переменных (возраст, пол, раса, образование, количество клеток CD4+, вирусная нагрузка, АРТ) между 61 включенным ребенком и 15 детьми без данных сканирования.

Корреляция показателей ДТВ и мотивации

Были проведены двумерные анализы балла CMS и показателей ДТВ в априорных регионах. Статистически значимые корреляции между CMS и fractional anisotropy (FA — фракционная анизотропия, мера направленной зависимости диффузии воды, отражающая микроструктурную целостность белого вещества), mean diffusivity (MD — средняя диффузия, средняя величина диффузии воды во всех направлениях) и radial diffusivity (RD — радиальная диффузия, диффузия воды перпендикулярно основному направлению волокон) показаны в соответствующей таблице. Отрицательные корреляции наблюдались между CMS и FA в передней ножке внутренней капсулы с обеих сторон и superior corona radiata (справа), и положительные корреляции с MD в поясной извилине (справа) и RD в поясной извилине (с обеих сторон).

Обсуждение результатов

Это исследование изучило уровни мотивации, клинические и когнитивные корреляты, а также микроструктуру белого вещества у ДЖВ. Мы обнаружили, что: (1) ДЖВ набрали низкие баллы по CMS, что указывает на низкий уровень мотивации; (2) ДЖВ, получавшие АРТ, имели significantly более низкие уровни мотивации по сравнению с наивными к АРТ медленными прогрессорами; (3) не было корреляций между уровнями мотивации и когнитивной функцией или текущими маркерами ВИЧ-инфекции; однако (4) были значимые ассоциации между уровнями мотивации и микроструктурой белого вещества в specific фронтостриатальных регионах, particularly в передней ножке внутренней капсулы.

Значение для клинической практики

Апатия хорошо описана в литературе по ВИЧ у взрослых, и это исследование демонстрирует, что проблемы с мотивацией также могут затрагивать детей. Это может иметь ключевые последствия, учитывая ongoing проблемы, описанные в успеваемости школьников среди ДЖВ. Наши результаты согласуются с одним ранее опубликованным исследованием, изучавшим мотивацию у ДЖВ, что suggests отсутствие мотивации может быть важным симптомом у ДЖВ.

Развивающая психология описывает, как младенцы рождаются с внутренней мотивацией, однако в нашем исследовании большинство ДЖВ оказались ниже нормального диапазона мотивации, ранее сообщавшегося в литературе, и более четверти демонстрировали существенный недостаток мотивации.

Влияние антиретровирусной терапии

Более низкие уровни мотивации были обнаружены в группе, получавшей АРТ, по сравнению с детьми-медленными прогрессорами, наивными к АРТ. ДЖВ на АРТ с большей вероятностью имели более быстрое прогрессирование заболевания, приведшее к initiation АРТ, учитывая предыдущие рекомендации по ВИЧ, где начало АРТ основывалось на тяжести заболевания, по сравнению с наивными к АРТ медленными прогрессорами, которые не имели определяющего СПИД заболевания и способны поддерживать вирусологическое подавление без лечения.

Взаимосвязь мотивации и приверженности лечению

Таким образом, можно сделать вывод, что хотя lack мотивации может возникать до значительного иммунного подавления, здесь показано, что он occurs чаще у тех, кто лечится АРТ, потенциально связанный с более extensive инвазией ВИЧ в ЦНС. Это особенно важно, поскольку ДЖВ часто находятся на сложных режимах АРТ с множественными побочными эффектами и должны быть мотивированы для поддержания оптимальной приверженности к лечению, а исследования у взрослых указывают на связь между апатией и более плохой приверженностью к medication.

Нейровизуализационные аспекты мотивации

Используя ДТВ, мы identified взаимосвязь между баллом мотивации и микроструктурой белого вещества, similar to исследованиям апатии и ВИЧ у взрослых. В частности, показатели ДТВ в передней ножке внутренней капсулы, superior corona radiata и поясной извилине коррелировали с баллом CMS, что suggests целостность белого вещества в этих регионах связана с мотивацией.

Анатомическая значимость фронтостриатальных путей

Передняя ножка внутренней капсулы — это white matter подсоковая структура, расположенная между хвостатым ядром (медиально) и чечевицеобразным ядром (латерально). Она predominantly содержит таламические и стволовые волокна, соединяющие таламус с префронтальной корой (таламокортикальные и кортикоталамические), и лобную долю с ядрами моста (frontopontine), а также поперечные волокна, соединяющие хвостатое ядро и скорлупу. Известно, что передняя ножка внутренней капсулы важна во фронтостриатальных путях, которые часто поражаются ВИЧ.

Направление изменений и интерпретация

Более высокая мотивация была связана с lower FA, мерой целостности белого вещества, в то время как lower мотивация была связана с higher MD и RD в specific фронтостриатальных регионах. Направление эффекта similar to корреляциям между показателями ДТВ и мотивацией, о которых previously сообщалось у подростков, однако оно отличается от некоторых предыдущих исследований у взрослых, живущих с ВИЧ.

Ограничения исследования

Сильные стороны этого исследования заключаются в хорошо охарактеризованной выборке детей с валидированными нейрокогнитивными тестами и уникальными данными нейровизуализации из Южной Африки, где находится самое большое число ДЖВ в мире. Однако следует отметить несколько ограничений:

• Перекрестный дизайн этого исследования означает, что невозможно сделать вывод о причинно-следственной связи
• Гетерогенность выборки и зависимость от времени текущих показателей CD4+ и вирусной нагрузки
• Отсутствие валидированных клинических пороговых значений для апатии у детей
• Фокус на фронтостриатальных регионах, в то время как ВИЧ может иметь диффузный эффект
• Отсутствие ВИЧ-отрицательной контрольной группы

Выводы и направления для будущих исследований

В заключение, результаты позволяют предположить, что lack мотивации может быть важным нейроповеденческим симптомом у ДЖВ, отражающим изменения в микроструктуре белого вещества во фронтостриатальных регионах, и что это имеет implications для клинической помощи. Поскольку использование АРТ продолжает расти, популяция ДЖВ, прогрессирующих в подростковый возраст, увеличивается, и долгосрочные нейропсихологические последствия становятся все более важными для понимания.

Это исследование демонстрирует ценность оценки мотивации у ДЖВ, и необходима дальнейшая работа для оценки возможной ценности мотивации как мишени для лечения.

Благодарности и финансирование

Авторы выражают благодарность опекунам и детям, без которых это исследование было бы невозможно. Благодарность dedicated рентгенологам Cape Universities Brain Imaging Centre и Henri Carrara за статистическую поддержку. Данная работа была funded Южноафриканским советом по медицинским исследованиям (MRC) и Национальным исследовательским фондом Южной Африки.