[Cell]청력상실은 어떻게 치매를 유발할 수 있습니까?

셀에 청력감소가 치매를 가속하는 이유에 대해 셀에 올라왔다. 간단하게 번역을 해보겠다.

 

How Can Hearing Loss Cause Dementia?

 

Timothy D. Griffiths,1,2,3,8, * Meher Lad,1 Sukhbinder Kumar,1 Emma Holmes,2 Bob McMurray,4 Eleanor A. Maguire,2 Alexander J. Billig,5,6,7 and William Sedley1,6,7 1Biosciences Institute, Newcastle University Medical School, Newcastle upon Tyne NE2 4HH, UK 2Wellcome Centre for Human Neuroimaging, UCL Queen Square Institute of Neurology, University College London, London WC1N 3AR, UK 3Human Brain Research Laboratory, Department of Neurosurgery, University of Iowa Hospitals and Clinics, Iowa City, IA 52242, USA 4Departments of Psychological and Brain Sciences, Communication Sciences and Disorders, Otolaryngology, University of Iowa, Iowa City, IA 52242, USA 5UCL Ear Institute, University College London, London WC1X 8EE, UK 6These authors contributed equally 7Senior author 8Lead Contact *Correspondence: t.d.griffiths@ncl.ac.uk https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.08.003

 

www.cell.com/neuron/pdf/S0896-6273(20)30610-3.pdf

청력상실은 어떻게 치매를 유발할 수 있습니까?

 

요약

역학 연구에서 중년의 청력 송실이 치매의 독립적인 위험 요소로 확인되었다. 약 9% 정도의 사례를 차지하는 것으로 추정된다. 우리는 이 관계를 뇌를 기반으로 평가하였다. 이러한 기초는 상향 청각 경로와 다중모드 피질(affecting the ascending auditory pathway and multimodal cortex)의 병리, 취약한 청각 환경으로 인한 인지 기능의 고갈, 듣기 어려운 환경으로 인한 인지자원의 점유가 포함된다. 우리는 청각인지에서 내측 측두엽의 역할에 대한 새로운 통찰을 끌어내는 대안적 기전을 제시 하였습니다. 특히, 청각 패턴분석, 작업 기억 및 개체 처리 과정에서 비정상적인 활동이 청력 상실 환자의 치매 병리와 어떻게 상호작용할 수 있는지 고려 하였습니다. 우리는 청력중재( hearing interventions)가 치매에 미치는 영향이 어떤 특정 기전에 어떻게 의존하는 지를 강조하고 이를 파악하기 위해 분자, 신경, 시스템 및 시스템 수준에서 작업할 수 있는 방법을 제안합니다.

 

INTRODUCTION

중년의 청력 소실은 치매 사례의 9%를 차지하는 것으로 추정됩니다. 치매가 전세계 4천 7백만명에게 영향을 미치고 있다는 점을 감안할때 엄청난(그리고 가역적일 수 있는) 질병 부담입니다 (Livingston et al., 2017). 후천성 청력 손실은 달팽이관(cochlear damage) 손상에 의해 가장 일반적으로 발생하는 반면, 치매는 다중모드 피질(multimodal cortex)에서 시작되는 피질 변성으로 인해 발생합니다. 이는 이 두가지가 어떻게 연결되어 있는지에 대한 질문을 일으킵니다. 이는 이론적 관점에서 중요한 질문입니다. 말초 청각 기능을 치매와 관련된 광범위한 피질 변화에 연결할 수 있는 여러 생물학적 및 심리적 경로가 있기 때문입니다. 피질의 저하(cortical degradation)를 개선하기 위해, 보청기나 인공와우로 청력 소실을 광범위하게 치료할 수 있기 때문에, 어렵다 하더라도, 불가능 하지 않다면, 중요한 실질적 의미를 가집니다. 따라서 두가지를 연결하는 메커니즘에 대한 이해는 공중보건에서 광범위한 중요성을 가질 수 있습니다.

 

이 기사의 목적은 청력 상실과 치매의 관계에 대한 뇌 기반을 연구하는 것입니다. 우리는 달팽이 관과 뇌의 일반적인 병리, 빈약한 청각 환경으로 인한 뇌 자원의 저하, 어려운 환경에서 청각을 지원하는데 사용되는 장원의 가용성 감소에 근거하여 기전을 평가 합니다. 그러나, 여기에서 제안하는 새로운 기전은 내측 측두엽 (MTL) 의 청각 인지 처리와 치매 병리 사이의 중요한 상호작용을 기반으로 합니다. 이는 MTL in auditory cognition에 대한 최근 연구와 뇌 활동과 치매의 분자적 토대 사이의 관계에 대한 최근의 이해에 의해서 알려졌습니다.

 

EVIDENCE

청력 감소와 치매 사이 연관성에 대해서 늘어나는 증거들이 뒷받침 됩니다. Loughrey et al. (2018)은 (주로 cross-sectional하게 연구된) 인지 기능과 순음 청력 측정을 한 36개의 연구에 대해서 메타 분석을 제시하였습니다. 이 분석은 청력 상실과 인지 장애 및 치매 사이의 중요한 연관성을 보여 주었습니다. (Deal et al., 2017; Gallacher et al., 2012; Lin et al., 2011) 세 가지 연구는 중년지 청력 평가 후 대상을 추적하여 치매 발생률을 종단적longitudinally하게 보여주었습니다. Livingston et al. (2017)은 세가지 모두 객관적인 측정(순음 청력 측정 pure-tone audiometry)을 사용하였고, 5년 이상 피험자를 추적하고 다른 가능한 위험 요소를 설명했기 때문에 메타 분석에서 이를 결합하였습니다. 다른 요인을 고려한 후 청력 손실로 인한 치매 발생의 상대적 위험을 1.94 (1.38–2.73)로 추정하였습니다.  longitudinal meta-analysis 사용된 원래의 연구 (Lin et al., 2011)는 교육적입니다. 이는 639명을 대상으로 넓은 연령대 (36–90 years of age) 의 사람들을 10년간 순음 청력 검사를 기반으로 합니다. 분석은 연령, 성멸, 인종, 교육, 당뇨병, 흡연, 고혈압을 포함하여 많은 인구통계학적 및 건강 요인을 조정한 후 초기 측정지접에서 청력손실의 함수로 치매 위험을 설정했습니다 (Figure 1).

 

 

58건의 치매가 발생했으며, 그중 37건 (63%)이 알츠하이머병Alzheimer disease (AD) 때문이었습니다. 종단 메타 분석에 사용된 다른 두 연구는, 청력 손실의 기능으로 계증화된 위험을 보여 줍니다. 치매 아형을 평가한 치매 유병율 연구에서  (Gallacher et al., 2012), 41 of 79 incident cases (51%) 가 비혈관성 치매로 (대부분 AD 기준을 충족; McKhann et al., 1984)였으며, 혈관성 치매는 38건이었다. 

 

청력 손실이 치매와 연결되는 뇌 기전 모델은 역학결과를 설명해야 한다 : 혈관 위험 인자를 고려한 후에도 중년의 청력 손실 기능으로 치매 발병 위험이 증가하며, 이 경우 일반적으로 AD 또는 혈관성 치매 기준을 충족 합니다.

MECHANISMS

 Figure 2. 에 요약된 청력 손실과 치매 사이의 관계에 대한 여라 가능한 기전이 있습니다. 이들은 상호 베타적이지 않으며, 우리는 이용 가능한 증거에서 각각 근거의 정도를 고려 합니다.

 

Mechanism 1: Common Pathology

기전 1 : 일반적 병리

첫 번째 가능한 기전은 cochlea and ascending auditory pathway (causing hearing loss) and the cortex (causing dementia)에 영향을 미치는 일반적인 병리 입니다. AD-related pathology는 retina (Hadoux et al., 2019)에서 관찰되었지만, cochlea에서 발생하는 것은 잘 확립되어 있지 않습니다. Transgenic mouse models of AD은 AD와 cochlear pathology and hearing loss가 관련이 있을 수 있음(Liu et al., 2020; O’Leary et al., 2017; Omata et al., 2016; Wang
and Wu, 2015)을 시사하지만, 위에서 언급한 인간의 중년기 장애와 달리 손실이 조기에 발병한다고 주장합니다. 인간에서 AD와 관련된 병리학적 변화는 nuclei in the ascending auditory pathway (Baloyannis et al., 2009; Parvizi et al., 2001; Sinha et al., 1993)에 관련되어 설명되었습니다. 병리학적 변화는 청각 피질에 의해서 발생하는데(Baloyannis et al., 2011; Lewis et al., 1987), 제한된 자료에서 청각영역에 비해 질병과정에 의해 higher auditory areas 비해서 primary auditory cortex이 상대적으로 보존된다는 것을 암시합니다 (Esiri et al., 1986). 그러나, 뇌간 또는 피질의 병리로 인한 청력 손실은 흔하지 않으며, 일반적으로 명백한 거시적 병변macroscopic lesions (Griffiths et al., 2010)과 관련이 있습니다. 이는 연구에서 설명한 더 미묘한  microscopic changes와는 대조적입니다. 게다가, 치매와 관련된 연구에서 입증된 청력손실은 일반적으로 AD로 인한 중심 경로의 손상보다는 달팽이관의 노화 관련 악화와 일치하는 고주파에서 두드러집니다.

 

혈관 병리는  cochlea에서도 일어날 수 잇고, 이는 전형적인 후천성 청력 상실과 관련된 요인 중 하나입니다(Kurata et al., 2016). 이는  ascending auditory pathway and auditory cortex에 영향을 미칠 수 있습니다. 혈관성 기전은 혈관성 치매 사례와 관련된 청력손실의 잠재적 원인입니다. 치매 발생률에 대한 메타 분석은 혈관성 위험 요인(Livingston et al., 2017)에 대해서 살아남은 관계를 보여주고 발생 사례 대부분은 AD로 인한 것입니다.

Mechanism 2: Impoverished Environment Causing Decreased Cognitive Reserve

기전2 : 부족한 환경으로 인한 인지  예비력 감소

두 번째 가능한 메커니즘은 청력 손실이 인지 처리 자극의 감소로 이어진다는 것입니다. 이 아이디어는 청각 박탈이 특히 말과 언어 입력의 감소로 인한 빈곤한 환경을 만들어 뇌 구조와 기능에 부정적 영향을 미친다는 것입니다. 뇌 구조와 기능의 이러한 변화는 이후에 치매의 발달에 위험요소 입니다.

 

주로 설치류를 대상으로 많은 동물 연구에서, 빈곤한 환경이 아닌 풍부한 환경의 경험에서 비롯된 뇌와 행동의 변화가 입증되었습니다. 구조적 변화는 거시적으로 (cortical thickness) and at the level of synapses, dendrites, somata, axons, glia, and vasculature (reviewed in Markham and Greenough (2004))에서 관찰 되었습니다. 동물 모델에 기반하여, 그러한 변화는 (Nithianantharajah and Hannan, 2009; Sale et al., 2014) 인간을 치매로부터 보호한다고 주장되는 인지적 예비력(cognitive reserve)을 안정시킬 수 있다고 제안되었습니다(Stern, 2012).

 

인간 행동 측면에서, 빈곤한 음향 환경에 대한 아이디어는 즉시 청각 장애가 있는 대상자에게 환경의 어떤 측면이 빈곤한지에 대한 의문을 제기한다. 청각장애가 있는 사람들은 음향 환경에서 자극을 덜 받는다: 결정적으로, 소리의 왜곡된 주변 표상은 대부분의 사람들에게 복잡한 사회적 상호 작용의 중요한 매개인 언어 및 정서적 정보에 대한 접근이 적다는 것을 의미합니다. 한 가지 가능성은 이러한 언어적 및 정서적 자극의 부족이 뇌 구조와 기능에 대해서 직접적으로 부정적인 영향을 미친다는 것입니다. 또는, 치매에 대한 언어 지각 장애의 영향은 개인이 참여하는 사회적 상호작용의 질을 감소시킴으로써 매개될 수 있습니다. 사회적 상호작용의 부족은 노년기에 나타나는 치매의 위험요소이며 흡연이나 비활동과 유사한 정도의 위험이 있습니다(Kuiper et al., 2015; Livingston et al., 2017). 발화에 대한 접근은 특히 시끄러운 환경에서 문제가 되면, 이는 일상적인 사회환경에서 흔히 볼 수 잇으며, 특히 청력 손실이 있는 사람들에게 어렵습니다 (Gatehouse and Noble, 2004). 언어를 인식하는데 있어서 이러한 어려움은 사회적 철회로 이어질 수 있으며(Hughes et al., 2018b), 이는 뇌 구조와 기능에 직접적 또는 복합적인 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

 

그러나, 이러한 무제와 치매 사이의 연관성에 대한 우리의 이해는 이 주제에 대한 대부분의 인간 연구가 청각 기능을 평가하기 위해서 순음 청력 측정에 의존한다는 사실에 의해서 제한점이 있습니다. 청력학작의 표준 임상 도구는 청취자가 다양한 주파수의 톤을 감지할 수 있는 최소 소리 수준을 확인 합니다. 그림 1에 표시 된 것과 같이 이러한 수준과 치매간의 관계를 입증 하였습니다. 순음 청력 측정과 소음-안-발화 측정간의 관계는 복잡합니다(see Holmes and Griffiths, 2019 for  discussion). 소음-안-발화 처리에는 조용한 소리르 감지하는 것 이상이 필요하기 때문입니다. 소음-안-발화 능력을 직접 평가하는 여러 연구에서 인지 능력 또는 치매 발병과의 관계를 주장 하였습니다(Haggstro m et al., 2020; Jalaei et al., 2019; Mamo et al., 2019; Nixon et al., 2019; Pronk et al., 2019). 그러나, 명확한 인과적 주장을 하는 것에는 문제가 있다. 왜냐하면, speech-innoise ability는 치매에 의해 영향을 받을 수 있는 —auditory attention and grouping, word recognition, sentence processing, and sometimes speech production—같은 다양한 인지 과정을 필요로 하기 때문이다. hearing loss 혹은 speech-in-noise ability의해서 치매 발생이 더 잘되는지를 확인하려면, speech-in-noise 구성 요소가 치매에 의해 개별적으로 영향을 받을 수 있는 정도 및 그러한 영향이 사회적 요인에 의해 조절되는지 여부를 확인하려면 더 많은 대규모 연구가 필요하다. 

 

4페이지 두번째 문단 부터 이어서..

진짜 많네.