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The spectrum, pathophysiology and recovery trajectory of persistent post-COVID-19 cognitive deficits are unknown, limiting our ability to develop prevention and treatment strategies. We report the 1-year cognitive, serum biomarker and neuroimaging findings from a prospective, national study of cognition in 351 COVID-19 patients who required hospitalization, compared with 2,927 normative matched controls. Cognitive deficits were global, associated with elevated brain injury markers and reduced anterior cingulate cortex volume 1 year after COVID-19. Severity of the initial infective insult, postacute psychiatric symptoms and a history of encephalopathy were associated with the greatest deficits. There was strong concordance between subjective and objective cognitive deficits. Longitudinal follow-up in 106 patients demonstrated a trend toward recovery. Together, these findings support the hypothesis that brain injury in moderate to severe COVID-19 may be immune-mediated, and should guide the development of therapeutic strategies.
Posthospitalization COVID-19 cognitive deficits at 1 year are global and associated with elevated brain injury markers and gray matter volume reduction / Wood, G.K., Sargent, B.F., Ahmad, Z.-U.-A., Tharmaratnam, K., Dunai, C., Egbe, F.N., Martin, N.H., Facer, B., Pendered, S.L., Rogers, H.C., Hubel, C., Van Wamelen, D.J., Bethlehem, R.A.I., Giunchiglia, V., Hellyer, P.J., Trender, W., Kalsi, G., Needham, E., Easton, A., Jackson, T.A., et al.. - In: NATURE MEDICINE. - ISSN 1078-8956. - 31:1(2025), pp. 101417.245-101417.257. [10.1038/s41591-024-03309-8]
Posthospitalization COVID-19 cognitive deficits at 1 year are global and associated with elevated brain injury markers and gray matter volume reduction
Wood G. K.;Sargent B. F.;Ahmad Z. -U. -A.;Tharmaratnam K.;Dunai C.;Egbe F. N.;Martin N. H.;Facer B.;Pendered S. L.;Rogers H. C.;Hubel C.;van Wamelen D. J.;Bethlehem R. A. I.;Giunchiglia V.;Hellyer P. J.;Trender W.;Kalsi G.;Needham E.;Easton A.;Jackson T. A.;Cunningham C.;Upthegrove R.;Pollak T. A.;Hotopf M.;Solomon T.;Pett S. L.;Shaw P. J.;Wood N.;Harrison N. A.;Miller K. L.;Jezzard P.;Williams G.;Duff E. P.;Williams S.;Zelaya F.;Smith S. M.;Keller S.;Broome M.;Kingston N.;Husain M.;Vincent A.;Bradley J.;Chinnery P.;Menon D. K.;Aggleton J. P.;Nicholson T. R.;Taylor J. -P.;David A. S.;Carson A.;Bullmore E.;Breen G.;Hampshire A.;Zandi M. S.;Wong S. H.;Williams G.;van Wamelen D. J.;Venneri A.;Veenith T.;Underwood J.;Ahmad Z. -U. -A.;Trender W.;Thomson E.;Thomas R. H.;Tamborska A.;Taams L.;Smith S. M.;Smith J.;Smith C. J.;Singh B.;Sieradzki A.;Shil R. S. K.;Semple S.;Seed A. W.;Sawcer S. J.;Sargent B. F.;Samuel M.;Salman R. A. -S.;Rota S.;Roberts A.;Pollak T. A.;Peacock S.;Patel A.;Palmos A.;Ostermann M.;Orazulume O.;O'Malley R.;Nicholas N.;Newcombe V.;Nair A.;Mulholland C.;Morris C. M.;Monssen D.;McIntosh A. M.;McIlwaine R.;McKeever S.;McGlinchey E.;McDonnell G.;Martin N.;Mansoori P.;Madarshahian D.;MacIver C. L.;Lunn M. P.;Lilleker J. B.;Lewis G.;Kyaw S.;Zvrskovec J. K.;Jenkins T. M.;Irani S.;Hughes S.;Huang Y.;Holland A. E.;Hodel E. M.;Hiscox J.;Hilton O.;Hetherington C.;Hartmann M.;Harrison P. J.;Harrison E.;Harris J. D.;Hardwick M.;Hamid S. H. M.;Gunatilake S.;Grundmann A.;Grimbly V.;Griffiths M.;Gregory R.;Glen K.;George L.;Garjani A.;Galea I.;Francis R.;Fernandes P. M.;Evangelou N.;Ellul M. A.;Duff E.;Dregan A.;Dodd K. C.;Defres S.;Davies N.;Darby A.;Cousins D.;Cossette N.;Collie C.;Coles A.;Coleman J. R. I.;Christmas D. M.;Christmas D.;Cavanagh J.;Castell H.;Butler M.;Broome M.;Breuer J.;Breen D. P.;Bradley J.;Boardman S. A.;Blackledge B.;Berry A.;Benjamin L.;Batra R.;Basu N.;Barrett S.;Baker M. R.;Armour C.;Amin J.;Allen C. M.;Al-Chalabi A.;Alam A. M.;Michael B. D.;Paddick S. -M.;Leek E. C.
2025-01-01
Abstract
The spectrum, pathophysiology and recovery trajectory of persistent post-COVID-19 cognitive deficits are unknown, limiting our ability to develop prevention and treatment strategies. We report the 1-year cognitive, serum biomarker and neuroimaging findings from a prospective, national study of cognition in 351 COVID-19 patients who required hospitalization, compared with 2,927 normative matched controls. Cognitive deficits were global, associated with elevated brain injury markers and reduced anterior cingulate cortex volume 1 year after COVID-19. Severity of the initial infective insult, postacute psychiatric symptoms and a history of encephalopathy were associated with the greatest deficits. There was strong concordance between subjective and objective cognitive deficits. Longitudinal follow-up in 106 patients demonstrated a trend toward recovery. Together, these findings support the hypothesis that brain injury in moderate to severe COVID-19 may be immune-mediated, and should guide the development of therapeutic strategies.
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