Diffusion tensor images of cerebral white matter; the directionality of water motion is shown in red (left/right), blue (dorsal/ventral) and green (anterior/posterior). Courtesy of Tom Barrick, MARIARC, University of Liverpool, UK.
В белом веществе головного мозга, аксональные мембраны и миэлин ограничивают перемещение воды, так что она имеет тенденцию двигаться в направлении волоконных трактов. При diffusion tensor imaging, эта направленность м.б. оценена с помощью fractional anisotropy (FA), которая варьирует от нуля (isotropic; одинаковая диффузия во всех направлениях) до 1 (однонаправленная диффузия). Если интегральность трактов белого вещества нарушена - напр., если тракт становится димиэлинизированным или упакован менее плотно, то FA будет снижаться, тогда как показатель diffusivity будет увеличиваться.
O'Sullivan et al. использовли эти измерения состояния белоко вещества у здоровых добровольцев. Они установили, что FA белого вещества с возрастом снижается, тогда как diffusivity увеличивается, это согласуется с возраст-зависимыми нарушениями в трактах белого вещества. Они установили, что перденяя часть белого вещества нарушается больше всего, тогда как задние его области обнаруживают меньше отклонений; более того, интеграция передних частей белого вещества, по-видимому, снижается более быстро с возрастом, чем в задних областях. Эти данные указывают на то, что избирательное нарушение фронтальных соединений с возрастом согласуется с прогрессивной потерей executive skills, которые выполняются фронтальными кортикальными областями головного мозга.
O'Sullivan et al. изучали взаимоотношения между показателями диффузии воды и показателями у добровольцев в тестах executive function и verbal fluency. Они нашли, что выполнение executive test коррелирует со средней diffusivity в передних областях, тогда как показатели verbal fluency, которые как ожидалось зависят от связей между височными и фронтальными областями мозга, коррелировали с FA средних частей белого вещества.
O'Sullivan et al. представили доказательства, что снижение с возрастом cognitive и executive dysfunction, в частности, м.б. связаны с разобщенностью компонентов neurocognitive сетей.