Нейровизуализационные данные об изменениях головного мозга, связанных с заболеваниями лёгких: от структуры к функции

Заболевания лёгких вызывают изменения структуры и функции головного мозга, приводящие к разнообразным когнитивным, эмоциональным и двигательным нарушениям. Концепция оси «лёгкие—головной мозг» была предложена с учётом нейроанатомических, эндокринных и иммунных путей, при этом значительное число исследований также изучало существование этой оси с помощью методов нейровизуализации. В настоящем обзоре обобщены исследования взаимосвязи между заболеваниями лёгких и структурой и функцией головного мозга с нейровизуализационной точки зрения, особенно с использованием магнитно-резонансной томографии (МРТ). Мы собрали имеющиеся исследования заболеваний лёгких и разделили их на четыре категории: хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ), коронавирусная инфекция 2019 года (COVID-19), рак лёгкого и другие заболевания лёгких. Рассмотрены выявленные структурные и функциональные изменения головного мозга, а также когнитивные нарушения, вызванные заболеваниями лёгких. Мы также представили характерные закономерности изменений головного мозга при различных заболеваниях лёгких. При ХОБЛ нейровизуализационные изменения преимущественно локализуются в лобных долях и включают атрофию серого вещества, повреждение белого вещества и снижение перфузии. У пациентов с COVID-19 наблюдаются многочисленные микрокровоизлияния и нейровоспаление; более выраженные изменения выявляются в областях головного мозга, функционально связанных с первичной обонятельной корой. У пациентов с раком лёгкого изменения головного мозга главным образом связывают с нейротоксичностью лучевой и химиотерапии, причём повреждения преимущественно затрагивают подкорковые структуры; у пациентов с онкологической болью выявляется гиперсвязность двигательных и зрительных сетей. В обзоре также обсуждаются патологические механизмы, выявленные в нейровизуализационных исследованиях, и клиническая значимость современных работ. Наконец, мы проанализировали существующие ограничения, прежде всего малый объём выборок, нестандартизированные критерии, зависимость от корреляционного анализа, недостаток продольных исследований и отсутствие надёжных биомаркеров. В качестве перспективных направлений будущих исследований предлагается использование искусственного интеллекта для разработки биомаркеров и проведение продольных исследований.