Alterazioni della connettività funzionale statica e dinamica nella schizofrenia e nel disturbo bipolare: uno studio di risonanza magnetica funzionale a riposo

Background: Le alterazioni cognitive sono caratteristiche importanti nei disturbi psicotici ma gli studi che le correlano alla connettività funzionale non sono molti per cui la conoscenza sul tema è ancora piuttosto parziale. Allo stesso tempo, le alterazioni della connettività funzionale nei disturbi psicotici sono ampiamente documentate, ma metodiche di recente introduzione, come fALFF e ReHo, possono contribuire a migliorare la conoscenza della fisiopatologia di tali disturbi. Scopo dello studio: Due sono gli scopi dello studio: 1) ampliare la conoscenza sulle alterazioni di FC nella schizofrenia e nel disturbo bipolare, con le loro analogie e le loro peculiarità neurobiologiche; 2) valutare l’associazione tra caratteristiche di FC e domini cognitivi. Materiali e metodi: il nostro campione includeva 40 pazienti con SCZ, 43 con BD tipo I in remissione parziale o completa e 59 HC, selezionati dal Consortium for Neuropsychiatric Phenomics dataset. Abbiamo poi calcolato i valori di fALFF e ReHo, estratto 5 stati di connettività funzionale dinamica usando l’algoritmo di clustering k-means, e analizzato le performance cognitive dei soggetti sfruttando un’ampia batteria di test neuropsicologici. Per identificare fattori comuni a tali test abbiamo usato un’expoloratory factor analysis; per analizzare i dati demografici e clinici abbiamo usato il test ANOVA, il test t a campioni indipendenti e il χ2. Per stabilire la relazione tra connettività e punteggi cognitivi abbiamo usato la correlazione parziale di Pearson. Risultati: Gli SCZ mostrano peggiore abilità cognitiva nei 3 fattori individuati rispetto a BD e HC (p < 0.001), così come i BD nei confronti degli HC (p < 0.046). Il gruppo SCZ mostra ridotta fALFF nei confronti degli HC nel cuneo di sinistra, nel cervelletto di destra, nel giro angolare sinistro, nel giro precentrale sinistro, nel giro temporale superiore sinistro e temporale medio destro, nel giro frontale inferiore sinistro; il gruppo BD mostra ridotta fALFF nei confronti degli HC nel cervelletto di destra, nel giro angolare di sinistra, nel giro precentrale di sinistra, nel giro occipitale inferiore destro, nel giro temporale inferiore bilateralmente, nel polo temporale sinistro, nel giro frontale medio sinistro e superiore destro, nel giro parietale superiore destro, nel giro postcentrale destro, nella corteccia cingolata posteriore sinistra, anteriore e media destra , nel caudato di destra. ReHo è ridotta negli SCZ rispetto agli HC nel giro occipitale inferiore sinistro e mediale destro, e nel giro postcentrale destro; è ridotta nei BD rispetto agli HC nel giro occipitale infeiore sinistro, nel giro precentrale bilateralmente, nel giro parietale superiore sinistro nel cervelletto bilateralmente, nella corteccia cingolata anteriore destra e posteriore sinistra, nel polo temporale destro e nel giro temporale medio dallo stesso lato. Nel confronto tra i due disturbi gli SCZ presentano una minore ampiezza delle fALFF nel cuneo destro e nel giro occipitale superiore destro, e una ridotta ReHo nella lingula di sinistra. Nella connettività dinamica i BD passano meno tempo nello stato 5 (p=0.04) e presentano meno transizioni di stato (p=0.022) rispetto agli HC. Il fattore cognitivo 2 presenta una correlazione con i valori fALFF di SFG e MCC e con i valori di ReHo di cervelletto e giro precentrale nel confronto BD-HC. Conclusioni: Il nostro lavoro ha evidenziato come sia nella schizofrenia che nel disturbo bipolare vi sia una diffusa disconnettività nei network cerebrali nel senso di una riduzione, comune ai due disturbi nel network visivo, nel network sensomotorio e nel giro angolare sinistro. Abbiamo anche individuato una peggiore performance cognitiva in memoria, apprendimento verbale e memoria di lavoro, inibizione, con un deficit più marcato nel gruppo SCZ, il cui substrato funzionale è stato individuato in SFG, MCC, cervelletto e giro precentrale nel confronto con HC.