Dynamic Changes in Brain Perfusion after Cognitive Rehabilitation in Patients with Type 1 and Type 2 Diabetes Mellitus

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

INTRODUCTION: The results of numerous studies indicate a high prevalence of cognitive impairment among patients with diabetes mellitus (DM).

AIM: To evaluate the effectiveness of computerized training in cognitive rehabilitation in individuals with type 1 and type 2 DM, taking into account the dynamics of brain perfusion.

MATERIALS AND METHODS: A randomized controlled study. The study group consisted of 25 patients with type 1 DM and 30 patients with type 2 DM aged 23 to 67 years. The comparison group included 20 patients with type 1 DM (mean age 28.4 years) and 20 patients with type 2 DM (mean age 56.0 years). Before and after the rehabilitation course, the patients of the study group underwent a general clinical examination, a blood test for carbohydrate metabolism, cognitive function testing using the Montreal Scale (MoCA test), contrast-free perfusion magnetic resonance imaging (MRI) of the brain. Active rehabilitation lasted 6 month; it was based on a computerized training, including exercises on verbal and nonverbal intelligence.

RESULTS: On the initial examination, all the subjects did not have the achieved target level of glycated hemoglobin. After completion of the training program, a decrease in the parameter in both groups was noted, as well as a decrease in the mean level of fasting glycemia in people with type 1 DM. The result of neuropsychological testing in all patients at the initial stage corresponded to the diagnosis of ‘cognitive dysfunction’. The control test revealed an improvement in cognitive status according to the overall score, the abstraction scale, speech, memory and visual-constructive skills. Correlation analysis in the group with type 1 DM showed that the result of exercises on visual attention and auditory perception was influenced by memory function. In individuals with type 2 DM, increased glycated hemoglobin was associated with a decrease in cognitive functions according to the overall score of the MoCA test, as well as in tasks for speech, memory, visual-constructive skills. Dynamic analysis of changes in the MRI picture revealed hypoperfusion in the area of the right and left thalamus in patients with type 1 and type 2 DM, respectively, as well as increased perfusion of the white matter of the right parietal lobe in the group with type 1 DM, and in the putamen area on the left in the group with type 2 DM.

CONCLUSION: In patients with type 1 and type 2 DM, as well as with cognitive deficit, who underwent a course of cognitive rehabilitation using computerized training, an improvement in cognitive status was noted, which was confirmed by the results of contrast-free perfusion MRI. to evaluate the effectiveness of computerized training in cognitive rehabilitation in people with type 1 and type 2 diabetes mellitus, taking into account the dynamics of brain perfusion.

About the authors

Ol'ga S. Tonkikh

Siberian State Medical University

Email: ostonkich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0589-0260
SPIN-code: 1193-1170

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Tomsk

Iuliya G. Samoylova

Siberian State Medical University

Email: samoilova_y@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-2667-4842
SPIN-code: 8644-8043

MD, Dr Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Tomsk

Mariya V. Matveyeva

Siberian State Medical University

Author for correspondence.
Email: matveeva.mariia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9966-6686
SPIN-code: 3913-5419

MD, Dr Sci. (Med.), Associate Professor

Russian Federation, Tomsk

Lyudmila M. Shuliko

Siberian State Medical University

Email: ludmila.shuliko.15@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5299-2097
SPIN-code: 2367-0385

Student

Russian Federation, Tomsk

References

  1. Sosina VB, Zakharov VV, Strokov IA, et al. Cognitive impairment in diabetes mellitus. Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2017;9(1):90–5. (In Russ). doi: 10.14412/2074-2711-2017-1-90-95
  2. Levin OS. Cognitive impairment in diabetes and metabolic syndrome. Sovremennaya Terapiya v Psikhiatrii i Nevrologii. 2015;(4):18–25. (In Russ).
  3. Alkethiri K, Almtroudi T, Jurays AB, et al. The relationship between type 2 diabetes mellitus with cognitive functions. Heliyon. 2021;7(3):e06358. doi: 10.1016/j.heliyon.2021.e06358
  4. Moran C, Phan TG, Chen J, et al. Brain atrophy in type 2 diabetes: regional distribution and influence on cognition. Diabetes Care. 2013;36(12):4036–42. doi: 10.2337/dc13-0143
  5. Awad A, Lundqvist R, Rolandsson O, et al. Lower cognitive performance among long-term type 1 diabetes survivors: A case-control study. J Diabetes Complications. 2017;31(8):1328–31. doi: 10.1016/j.jdiacomp.2017.04.023
  6. Shalimova A, Graff B, Gąsecki D, et al. Cognitive Dysfunction in Type 1 Diabetes Mellitus. J Clin Endocrinol Metab. 2019;104(6):2239–49. doi: 10.1210/jc.2018-01315
  7. Tang X, Cardoso MA, Yang J, et al. Impact of Intensive Glucose Control on Brain Health: Meta-Analysis of Cumulative Data from 16,584 Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Diabetes Ther. 2021;12(3):765–79. doi: 10.1007/s13300-021-01009-x
  8. Murray AM, Hsu F–C, Williamson JD, et al.; Action to Control Cardiovascular Risk in Diabetes Follow-On Memory in Diabetes (ACCORDION MIND) Investigators. ACCORDION MIND: results of the observational extension of the ACCORD MIND randomised trial. Diabetologia. 2017;60(1):69–80. doi: 10.1007/s00125-016-4118-x
  9. Lysykh EA, Gubarev YuD, Yatsenko EA, et al. Digital technologies in neurogeriatrics as a link of the rehabilitation program of cognitive deficit. Current Problems of Health Care and Medical Statistics. 2020;(4):195–209. (In Russ). doi: 10.24411/2312-2935-2020-00107
  10. Celis–Morales CA, Franzén S, Eeg–Olofsson K, et al. Type 2 Diabetes, Glycemic Control, and Their Association With Dementia and Its Major Subtypes: Findings From the Swedish National Diabetes Register. Diabetes Care. 2022;45(3):634–41. doi: 10.2337/dc21-0601
  11. Grigorieva VN. Cognitive rehabilitation — a new direction of medical aid to patients with the brain focal lesions. Modern Technologies in Medicine. 2010;(2):95–9. (In Russ).
  12. Bahar–Fuchs A, Barendse MEA, Bloom R, et al. Computerized Cognitive Training for Older Adults at Higher Dementia Risk due to Diabetes: Findings From a Randomized Controlled Trial. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2020;75(4):747–54. doi: 10.1093/gerona/glz073
  13. Willis SL, Tennstedt SL, Marsiske M, et al.; ACTIVE Study Group. Long-term effects of cognitive training on everyday functional outcomes in older adults. JAMA. 2006;296(23):2805–14. doi: 10.1001/jama.296.23.2805
  14. Manevich TM, Mkhitaryan EA. Non-pharmacological therapies of cognitive impairment. Russian Journal of Geriatric Medicine. 2020;(3):243–9. (In Russ). doi: 10.37586/2686-8636-3-2020-243-249
  15. Cui Y, Liang X, Gu H, et al. Cerebral perfusion alterations in type 2 diabetes and its relation to insulin resistance and cognitive dysfunction. Brain Imaging Behav. 2017;11(5):1248–57. doi: 10.1007/s11682-016-9583-9
  16. Samoilova YuG, Matveeva MV, Tonkikh OS, et al. Brain perfusion in type 1 diabetes and cognitive dysfunction. Medical Visualization. 2021;25(3):66–72. (In Russ). doi: 10.24835/1607-0763-940
  17. Chapman SB, Aslan S, Spence JS, et al. Neural mechanisms of brain plasticity with complex cognitive training in healthy seniors. Cereb Cortex. 2015;25(2):396–405. doi: 10.1093/cercor/bht234
  18. Matveeva MV, Samoilova IuG, Zhukova NG, et al. Different types of cognitive rehabilitation in patients with type 2 diabetes. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2019;119(8):12–7. (In Russ). doi: 10.17116/jnevro201911908112
  19. Broadhouse KM, Singh MF, Suo C, et al. Hippocampal plasticity underpins long-term cognitive gains from resistance exercise in MCI. Neuroimage Clin. 2020;25:102182. doi: 10.1016/j.nicl.2020.102182
  20. Odinak MM, Emelin AIu, Lobzin VIu, et al. Тhalamic dementia. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2011;111(6):77–81. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».