アルツハイマー病の脳萎縮に関連する機械的ストレス

はじめに：アルツハイマー病（AD）の病理における内因性の機械的エネルギーに関連する効果は、広く見過ごされています。文献と数学的議論からの利用可能なデータのサポートにより、ADの脳萎縮は、脳組織内の圧力の累積的な影響によって共駆動される可能性があると仮定します。 方法：ADおよび通常の老化（NA）の脳の体積および物理データが文献から抽出されました。平均脳の収縮と軸方向の変形を数学的に評価しました。脳の収縮に関連する機械的応力等価物は、流体と固体の力学から派生した保全法を使用して計算されました。 結果：5.92および3.4​​3 mm Hgの圧力相当額が、それぞれADおよびNAで推定されました。 議論：ADの脳の機械的ストレスの計算された増分は、動脈パルス波の顕著な減衰によって影響を受ける可能性があり、脳の病理学的老化を支える機械的プロセスに焦点を拡大する必要性を指摘する可能性があります。

INTRODUCTION: The effects related to endogenous mechanical energy in Alzheimer's disease (AD) pathology have been widely overlooked. With the support of available data from literature and mathematical arguments, we hypothesize that brain atrophy in AD could be co-driven by the cumulative impact of the pressure within brain tissues. METHODS: Brain volumetric and physical data in AD and normal aging (NA) were extracted from the literature. Average brain shrinkage and axial deformations were evaluated mathematically. Mechanical stress equivalents related to brain shrinkage were calculated using a conservation law derived from fluid and solid mechanics. RESULTS: Pressure equivalents of 5.92 and 3.43 mm Hg were estimated in AD and in NA, respectively. DISCUSSION: The calculated increments of brain mechanical stress in AD, which could be impacted by marked dampening of arterial pulse waves, may point to the need to expand the focus on the mechanical processes underpinning pathologic aging of the brain.