Оценка изменений миелоархитектоники коры головного мозга у пациентов с классической тригеминальной невралгией

Цель исследования. Классическая тригеминальная невралгия (ТН) является распространенным хроническим болевым синдромом, патогенез которого не ограничивается системой тройничного нерва. Несмотря на существенный прогресс в изучении ее механизмов, данные о роли морфологических изменений коры головного мозга остаются ограниченными. В настоящем исследовании мы оценивали миелоархитектонику коры с использованием T1w/T2w-картирования — метода постобработки МРТ-изображений. Показатель отношения T1w/T2w считается надежным маркером содержания миелина в коре и в настоящее время рассматривается как перспективный клинический биомаркер.

Материалы и методы. В исследование был включен 41 пациент с унилатеральной классической ТН и 40 здоровых добровольцев. Всем участникам исследования была выполнена МРТ головного мозга высокого разрешения с получением 3D Т1-ВИ и 3D Т2-ВИ. На первом этапе была выполнена автоматическая парцелляция коры головного мозга с использованием программного обеспечения FreeSurfer версии 7.4.1. Затем были построены карты отношения T1w/T2w с помощью пакета MRTool (SPM12). Полученные карты отношения T1w/T2w были корегистрированы с результатами парцелляции коры, после чего для каждого региона были извлечены средние значения в соответствии с атласом Desikan — Killiany. Для статистического анализа были проведены ковариационные анализы (ANCOVA), где в качестве межгруппового фактора рассматривалась принадлежность к группе (пациенты с ТН, здоровые добровольцы), в качестве зависимой переменной — значения отношения T1w/T2w в различных областях коры головного мозга, а возраст и пол пациентов учитывались как ковариаты.

Результаты. В группе пациентов с тригеминальной невралгией по сравнению с группой здоровых добровольцев было выявлено статистически значимое снижение средних значений отношения T1w/T2w в областях левого полушария, включая нижнюю теменную дольку, перешеек и заднюю часть поясной извилины, латеральную затылочную, парагиппокампальную и прецентральную кору (p < 0,05, с коррекцией FDR). В правом полушарии снижение значений T1w/T2w наблюдалось в латеральной затылочной, веретенообразной, язычной и поперечной височной коре (p < 0,05, с коррекцией FDR).

Заключение и выводы. Полученные нами результаты указывают на то, что классическая тригеминальная невралгия связана с миелоархитектоническими изменениями в отдельных областях коры головного мозга, что отражает сложный характер патогенеза данного состояния.

1. Arshad M., Stanley J. A., Raz N. Adult age differences in subcortical myelin content are consistent with protracted myelination and unrelated to diffusion tensor imaging indices. Neuroimage. 2016;143: 26-39. DOI

2. Chong M. S., Bahra A., Zakrzewska J. M. Guidelines for the management of trigeminal neuralgia. Cleve Clin. J. Med. 2023; 90(6):355-362. DOI

3. Filimonova E., Ovsiannikov K., Sosnov A., Perfilyev A., Gafurov R., Galaktionov D., Bervickiy A., Kiselev V., Rzaev J. Myelin damage and cortical atrophy in watershed regions in patients with moyamoya angiopathy. Frontiers in Neuroscience. 2022;16. DOI

4. Filimonova E., Ovsiannikov K., Sosnov A., Perfilyev A., Gafurov R., Galaktionov D., Bervickiy A., Kiselev V., Rzaev J. Myelin damage and cortical atrophy in water-shed regions in patients with moyamoya angiopathy. Front. Neurosci. 2022;16:982829. DOI

5. Filimonova E., Pashkov A., Moysak G., Martirosyan A., Rzaev J. Hippocampal Subfield Abnormalities in Patients With Primary Trigeminal Neuralgia. J. Neuroimaging. 2025;35(1):e70026. DOI

6. Ganzetti M., Wenderoth N., Mantini D. Whole brain myelin mapping using T1- and T2-weighted MR imaging data. Frontiers in Human Neuroscience. 2014; 8:671. DOI

7. Ge X., Wang L., Pan L., Ye H., Zhu X., Fan S., Feng Q., Du Q., Yu W., Ding Z. Alteration of the cortical morphology in classical trigeminal neuralgia: voxel-, deformation-, and surface-based analysis. J. Headache. Pain. 2023;24(1):17. DOI

8. Glasser M. F., Goyal M. S., Preuss T. M., Raichle M. E., Van Essen D. C. Trends and properties of human cerebral cortex: correlations with cortical myelin content. Neuroimage. 2014;93 Pt 2:165-75. DOI

9. Glasser M. F., Van Essen D. C. Mapping human cortical areas in vivo based on myelin content as revealed by T1- and T2-weighted MRI. J. Neurosci. 2011;31 (32):11597-616. DOI

10. Grydeland H., Walhovd K. B., Tamnes C. K., Westlye L. T., Fjell A. M. Intracortical myelin links with performance variability across the human lifespan: results from T1- and T2-weighted MRI myelin mapping and diffusion tensor imaging. J. Neurosci. 2013;33(47):18618-30. DOI

11. Hagiwara A., Hori M., Kamagata K., Warntjes M., Matsuyoshi D., Nakazawa M., Ueda R., Andica C., Koshino S., Maekawa T., Irie R., Takamura T., Kumamaru K. K., Abe O., Aoki S. Myelin Measurement: Comparison Between Simultaneous Tissue Relaxometry, Magnetization Transfer Saturation Index, and T1w/T2w Ratio Methods. Sci. Rep. 2018; 8(1):10554. DOI

12. Huang Z., Pu B., Li F., Liu K., Hua C., Li C., Zhao C., Li J., Li X. Analysis of Failed Microvascular Decompression in Patients with Trigeminal Neuralgia. J. Neurol. Surg. B Skull Base. 2020;81(5):567-571. DOI

13. Hughes M. A., Frederickson A. M., Branstetter B. F., Zhu X., Sekula R. F. Jr. MRI of the Trigeminal Nerve in Patients With Trigeminal Neuralgia Secondary to Vascular Compression. AJR Am. J. Roentgenol. 2016;206(3):595-600. DOI

14. Kontzialis M., Kocak M. Imaging evaluation of trigeminal neuralgia. J. Istanb Univ Fac Dent. 2017;51(3 Suppl 1): S62-S68. DOI

15. Kucyi A., Davis K. D. The dynamic pain connectome. Trends Neurosci. 2015;38 (2):86-95. DOI

16. Leal P. R., Hermier M., Froment J. C., Souza M. A., Cristino-Filho G., Sindou M. Preoperative demonstration of the neurovascular compression characteristics with special emphasis on the degree of compression, using high-resolution magnetic resonance imaging: a prospective study, with comparison to surgical findings, in 100 consecutive patients who underwent microvascular decompression for trigeminal neuralgia. Acta Neurochir. (Wien). 2010;152(5):817-25. DOI

17. Li M., Yan J., Wen H., Lin J., Liang L., Li S., Xie S., Li W., Lin C., Jiang G. Cortical thickness, gyrification and sulcal depth in trigeminal neuralgia. Sci. Rep. 2021;11(1):16322. DOI

18. Liu H., Hou H., Li F., Zheng R., Zhang Y., Cheng J., Han S. Structural and Functional Brain Changes in Patients With Classic Trigeminal Neuralgia: A Combination of Voxel-Based Morphometry and Resting-State Functional MRI Study. Front. Neurosci. 2022;16:930765. DOI

19. Margoni M., Pagani E., Meani A., Storelli L., Mesaros S., Drulovic J., Barkhof F., Vrenken H., Strijbis E., Gallo A., Bisecco A., Pareto D., Sastre-Garriga J., Ciccarelli O., Yiannakas M., Palace J., Preziosa P., Rocca M. A., Filippi M. Exploring in-vivo brain microstructural damage in multiple sclerosis through T1w/T2w-ratio mapping: a multicenter study. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2002;93(7):741-752. DOI

20. May A. Structural brain imaging: a window into chronic pain. Neuroscientist. 2011;17(2):209-20. DOI

21. Mouraux A., Bannister K., Becker S., Finn D. P., Pickering G., Pogatzki-Zahn E., Graven-Nielsen T. Challenges and opportunities in translational pain research — An opinion paper of the working group on translational pain research of the European pain federation (EFIC). Eur. J. Pain. 2021;25(4):731-756. DOI

22. Nakamura K., Chen J. T., Ontaneda D., Fox R. J., Trapp B. D. T1-/T2-weighted ratio differs in demyelinated cortex in multiple sclerosis. Ann Neurol. 2017;82(4):635-639. DOI

23. Olesen J. Headache Classification Committee of the International Headache Society (IHS) The International Classification of Headache Disorders, 3rd edition. Cephalalgia. 2018;1(38):1-211. DOI

24. Pareto D., Garcia-Vidal A., Alberich M., Auger C., Montalban X., Tintoré M., Sastre-Garriga J., Rovira À. Ratio of T1-Weighted to T2-Weighted Signal Intensity as a Measure of Tissue Integrity: Comparison with Magnetization Transfer Ratio in Pa-tients with Multiple Sclerosis. AJNR Am. J. Neuroradiol. 2020;41(3): 461-463. DOI

25. Pashkov А., Filimonova Е., Zaitsev В., Martirosyan А., Moysak G., Rzaev J. Thalamic changes in patients with chronic facial pain. Neuroradiology. 2025;67 (4):895-908. DOI

26. Shafee R., Buckner R. L., Fischl B. Gray matter myelination of 1555 human brains using partial volume corrected MRI images. Neuroimage. 2015;105:473-85. DOI

27. Tan G., Jensen M. P., Robinson-Whelen S., Thornby J. I., Monga T. Measuring control appraisals in chronic pain. J. Pain. 2002;3(5):385-93. DOI

28. De Toledo I. P., Conti Réus J., Fernandes M., Porporatti A. L., Peres M. A., Takaschima A., Linhares M. N., Guerra E., De Luca Canto G. Prevalence of trigeminal neuralgia: A systematic review. J. Am. Dent. Assoc. 2016;147(7):570-576. e2. DOI

29. Tu Y., Jung M., Gollub R. L., Napadow V., Gerber J., Ortiz A., Lang C., Mawla I., Shen W., Chan S. T., Wasan A. D., Edwards R. R., Kaptchuk T. J., Rosen B., Kong J. Abnormal medial prefrontal cortex functional connectivity and its association with clinical symptoms in chronic low back pain. Pain. 2019;160(6):1308-1318. DOI

30. Zheng Y., Dudman J., Chen J. T., Mahajan K. R., Herman D., Fox R. J., Ontaneda D., Trapp B. D., Nakamura K. Sensitivity of T1/T2-weighted ratio in detection of cortical demyelination is similar to magnetization transfer ratio using postmortem MRI. Mult. Scler. 2022;28(2):198-205. DOI