Assessment of regional GABAA receptor binding using 18F-fluoroflumazenil positron emission tomography in spastic type cerebral palsy
NeuroImage 34(1), 19-25
Abstract
Periventricular leukomalacia (PVL) due to hypoxic-ischemic insult to the immature brain, chorioamnionitis and maternal infection are the major etiological factors of spastic type cerebral palsy (CP). Despite advances in preventing and treating certain causes of CP, the number of patients has remained essentially unchanged and the pathophysiological mechanisms related to motor dysfunction remain poorly understood. In this study, statistical parametric mapping (SPM) analysis of cerebral gamma-aminobutyric acid (GABA) receptor PET imaging using [18F]-fluoroflumazenil showed increased GABA(A) receptor binding in the bilateral motor and visual cortices in spastic diplegia (SD) type CP patients (n = 20) compared with normal controls (n = 10). As GABA(A) receptor signaling modulates biological perception and production of movement, complex motor skills and use-dependent plasticity in the motor cortex, increased GABA(A) receptor binding in the motor cortex might play a important role in poor motor control. Decreased GABA(A) receptor binding was seen in the brain stem in SD CP patients, which appears to be related to spastic symptom.
Korean summary
경직형 뇌성마비 환자의 뇌에서 억제성 신경전달물질인 GABA의 수용체 분포가 어떻게 달라져 있는지를 살핀 연구입니다. 뇌성마비는 예방과 치료가 발전했음에도 환자 수가 줄지 않고 운동 장애의 기전도 잘 알려지지 않은 질환입니다. 연구팀은 [18F]-fluoroflumazenil 양전자방출단층촬영(PET)으로 경직성 양측마비 환자와 정상 대조군의 GABA(A) 수용체 결합을 측정하고 통계적 파라미터 지도 분석으로 비교했습니다. 그 결과 환자군에서는 양측 운동피질과 시각피질의 GABA(A) 수용체 결합이 증가한 반면 뇌간에서는 감소해 있었습니다. 운동피질의 수용체 증가는 운동 조절 저하와, 뇌간의 감소는 경직 증상과 관련될 가능성이 제시되어, 뇌성마비 운동 장애의 신경화학적 기전을 이해하는 단서를 제공합니다.