Vaihdevuosien etenemisen vaikutus motoriseen aivokuoreen : transkraniaalinen magneettistimulaatiotutkimus

Abstract

Eliniän pidentyessä suurin osa länsimaalaisista naisista elää entistä pidempään postmenopausaalisessa tilassa altistuen muun muassa erilaisille hormonipitoisuuksien muutoksista johtuville fysiologisille ja kognitiivisille muutoksille. Sen vuoksi lisää tietoa tarvitaan esimerkiksi vaihdevuosien vaikutuksesta motoriseen toimintakykyyn sekä taustalla vaikuttaviin mekanismeihin. Tämän seurantatutkimuksen tarkoituksena oli transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS) hyödyntäen tutkia keski-ikäisillä naisilla vaihdevuosien etenemisen vaikutusta motorisen aivokuoren inhibitorisiin mekanismeihin ja aktivoitumisherkkyyteen. Tutkimuksen aineisto on osa Estrogeeni, vaihdevuodet ja toimintakyky – ERMA-tutkimusta. Vaihdevuosistatus määritettiin STRAW +10 -luokitusta mukaillen ja TMS-tutkimus toteutettiin perimenopaussin ja postmenopaussin aikana. TMS:n yksittäispulssistimulaatiolla tuotettiin motorinen vaste (MEP) sekä silent period (SP) kolmella eri voimatasolla oikean nilkan isometrisen dorsiflexion aikana. EMG mitattiin tutkittavien oikean jalan etummaisesta säärilihaksesta. Lopullista analyysia varten 40 %:n ja 60 %:n voimatasot maksimaalisesta tahdonalaisesta lihassupistuksesta (MVC) yhdistettiin. Tilastomenetelminä käytettiin Wilcoxonin merkkitestiä ja Spearmanin järjestyskorrelaatiokerrointa. Tutkimus koostui 25 tutkittavasta, joiden seuranta-ajan keston mediaani oli 9,7 (IQR 9,5) kuukautta ja iän mediaani loppumittauksissa 52,9 (IQR 3,5) vuotta. Seurannan aikana follikkelia stimuloivan hormonin (FSH) pitoisuus nousi (p=0,001) ja 17β-estradiolin (E2) pitoisuus laski (p=0,045) kuvastaen vaihdevuosien etenemistä. SP:n kestossa (p=0,615), MEP amplitudissa (p= 0,263) tai MVC:ssa (p=0,222) ei havaittu muutoksia alku- ja loppumittausten välillä. FSH:ssa ja E2:ssa tapahtuneet muutokset eivät korreloineet tilastollisesti merkitsevästi SP:n kestossa, MEP amplitudissa tai MVC:ssa tapahtuneiden muutosten kanssa. Tämän tutkimuksen perusteella vaihdevuosien eteneminen noin 10 kuukauden mittaisessa seurannassa ei vaikuta motorisen aivokuoren inhibitorisiin mekanismeihin tai aktivoitumisherkkyyteen SP:n kestolla ja MEP amplitudilla mitattuna. Pieni otoskoko sekä muuttujissa havaittu runsas yksilöiden välinen vaihtelu kuitenkin vaikeuttavat tulosten yleistettävyyttä. Tarkempien johtopäätösten tekemiseksi tarvitaan lisää laadukkaita seurantatutkimuksia vaihdevuosien ja ikääntymisen vaikutuksesta motoriseen aivokuoreen ja sen mekanismeihin.

Life expectancy has increased and consequently, majority of Western women live more than one-third of their lives in postmenopausal status. Exposure to changes in sex hormones levels affects women’s health and well-being. More information is needed, for example, how the menopausal transition affects motor function and the underlying physiological mechanisms. The purpose of this follow-up study was to investigate how the menopausal transition from perimenopause to postmenopause impacts middle-aged women’s motor cortex properties such as cortical inhibition and excitability. The data of this study is part of the multidisciplinary Estrogenic Regulation of Muscle Apoptosis (ERMA) study from Gerontology Research Center, University of Jyväskylä. The menopausal status of the participants was determined by slightly modified Stages of Reproductive Aging Workshop (STRAW) +10 guidelines. Transcranial magnetic stimulation (TMS) was conducted during perimenopause and postmenopause. Single-pulse TMS was used to elicit motor evoked potentials (MEP) and silent periods (SP) in the active tibialis anterior muscle during three different stages of maximal voluntary contraction (MVC). For the statistical analysis, 40 % and 60 % of MVC data were combined. Wilcoxon Signed Rank Test and Spearman’s Rank Correlation were used for the analysis. This study consists of 25 subjects with a median follow-up duration of 9.7 (IQR 9.5) months and a median age of 52.9 (IQR 3.5) years. During the follow-up, follicle-stimulating hormone (FSH) increased (p=0.001) and 17β-estradiol (E2) decreased (p=0.045) reflecting the progression of menopause. SP duration (p=0.615), MEP amplitude (p=0.263) or MVC (p=0.222) did not change during the follow-up. Changes in FSH or E2 did not correlate with changes in SP duration, MEP amplitude or MVC. These data suggest that the progression of menopause at approximately 10 months of follow-up does not affect cortical inhibition and excitability as measured by SP duration and MEP amplitude. The large individual variability observed in the variables and the small sample size makes it difficult to generalize the results. More high-quality follow-up studies on the effects of menopause and aging on the motor cortex and its mechanisms are needed to draw more precise conclusions.