La schizofrenia è un grave disturbo psichiatrico complesso ed eterogeneo, che colpisce circa l’1% della popolazione mondiale, e comporta un marcato declino nel funzionamento dell’individuo, in ambiti quali lavoro, relazioni interpersonali e capacità di prendersi cura di sé. Le persone schizofreniche manifestano costellazioni di sintomi di eziologia sconosciuta, che riflettono l’incapacità di elaborazione delle informazioni del mondo esterno, i quali sono distinti in positivi (deliri, allucinazioni, eloquio disorganizzato) e negativi (abulia, appiattimento affettivo, ritiro sociale). Secondo l’ipotesi del neurosviluppo, l’insorgenza del disturbo in età adulta dipenderebbe da fattori ambientali che interagiscono con fattori genetici durante la cruciale fase di migrazione neurale alla corteccia del feto. Il modello di Crow, invece, ipotizza che la predisposizione alla schizofrenia sia una componente della variazione specifica dell’Homo sapiens relata alla capacità di linguaggio. Certo è che la sindrome si associ ad alterazioni strutturali (come allargamento ventricolare e riduzione del volume nelle aree fronto-temporali e a livello sottocorticale) e funzionali della corteccia, come pure a cambiamenti nelle connessioni tra regioni cerebrali. L’ipotesi della disconnettività sostiene che la schizofrenia derivi da una disintegrazione delle interazioni tra network funzionalmente specializzati, che si esprime in termini di connessioni anomale; Andreasen parla di “dismetria cognitiva”, cioè un’interruzione nella coordinazione dell’attività mentale. Per l’analisi di funzione si può impiegare la risonanza magnetica (fMRI) – tecnica non invasiva ad alta risoluzione, che, sfruttando i cambi di magnetizzazione, permette di identificare le aree di attivazione cerebrale misurando le variazioni emodinamiche (segnali BOLD) legate all’attività neuronale – in resting-state (a riposo), condizione di base in corrispondenza della quale il cervello non è impegnato a soddisfare le richieste dell’ambiente, e in cui la sua attività è funzionalmente organizzata in network. Il resting-state network meglio conosciuto e studiato è il default mode, ma le resting-state fMRI hanno consentito di identificare alterazioni in molti network cerebrali diversi; inoltre, alcune anomalie sembrano essere specifiche per i pazienti con allucinazioni uditive. Il presente lavoro di tesi si è proposto di indagare le alterazioni di connettività tra alcuni dei network più studiati in letteratura (impiegando l’approccio seed-based, il quale parcellizza la superficie cerebrale in specifiche regioni d’interesse – ROI –, misurandone la forza di correlazione), sia a un livello intra-network (tra i nodi di una stessa rete), sia inter-network (tra i nodi di una singola rete con i nodi di tutte le altre reti). Dapprima sono stati confrontati dati di resting-state fMRI di 74 pazienti schizofrenici e di 74 individui di controllo sani; successivamente il campione schizofrenico è stato suddiviso in due sottogruppi, composti rispettivamente da 37 pazienti con allucinazioni uditive e 37 pazienti senza allucinazioni, i quali sono stati confrontati a loro volta. I risultati ottenuti sembrano supportare la teoria della disconnettività della schizofrenia, e gettano le basi per possibili percorsi futuri di ricerca.

Analisi resting-state fMRI con approccio seed-based su pazienti schizofrenici con e senza allucinazioni uditive.

CATTANEO, SILVIA
2021/2022

Abstract

La schizofrenia è un grave disturbo psichiatrico complesso ed eterogeneo, che colpisce circa l’1% della popolazione mondiale, e comporta un marcato declino nel funzionamento dell’individuo, in ambiti quali lavoro, relazioni interpersonali e capacità di prendersi cura di sé. Le persone schizofreniche manifestano costellazioni di sintomi di eziologia sconosciuta, che riflettono l’incapacità di elaborazione delle informazioni del mondo esterno, i quali sono distinti in positivi (deliri, allucinazioni, eloquio disorganizzato) e negativi (abulia, appiattimento affettivo, ritiro sociale). Secondo l’ipotesi del neurosviluppo, l’insorgenza del disturbo in età adulta dipenderebbe da fattori ambientali che interagiscono con fattori genetici durante la cruciale fase di migrazione neurale alla corteccia del feto. Il modello di Crow, invece, ipotizza che la predisposizione alla schizofrenia sia una componente della variazione specifica dell’Homo sapiens relata alla capacità di linguaggio. Certo è che la sindrome si associ ad alterazioni strutturali (come allargamento ventricolare e riduzione del volume nelle aree fronto-temporali e a livello sottocorticale) e funzionali della corteccia, come pure a cambiamenti nelle connessioni tra regioni cerebrali. L’ipotesi della disconnettività sostiene che la schizofrenia derivi da una disintegrazione delle interazioni tra network funzionalmente specializzati, che si esprime in termini di connessioni anomale; Andreasen parla di “dismetria cognitiva”, cioè un’interruzione nella coordinazione dell’attività mentale. Per l’analisi di funzione si può impiegare la risonanza magnetica (fMRI) – tecnica non invasiva ad alta risoluzione, che, sfruttando i cambi di magnetizzazione, permette di identificare le aree di attivazione cerebrale misurando le variazioni emodinamiche (segnali BOLD) legate all’attività neuronale – in resting-state (a riposo), condizione di base in corrispondenza della quale il cervello non è impegnato a soddisfare le richieste dell’ambiente, e in cui la sua attività è funzionalmente organizzata in network. Il resting-state network meglio conosciuto e studiato è il default mode, ma le resting-state fMRI hanno consentito di identificare alterazioni in molti network cerebrali diversi; inoltre, alcune anomalie sembrano essere specifiche per i pazienti con allucinazioni uditive. Il presente lavoro di tesi si è proposto di indagare le alterazioni di connettività tra alcuni dei network più studiati in letteratura (impiegando l’approccio seed-based, il quale parcellizza la superficie cerebrale in specifiche regioni d’interesse – ROI –, misurandone la forza di correlazione), sia a un livello intra-network (tra i nodi di una stessa rete), sia inter-network (tra i nodi di una singola rete con i nodi di tutte le altre reti). Dapprima sono stati confrontati dati di resting-state fMRI di 74 pazienti schizofrenici e di 74 individui di controllo sani; successivamente il campione schizofrenico è stato suddiviso in due sottogruppi, composti rispettivamente da 37 pazienti con allucinazioni uditive e 37 pazienti senza allucinazioni, i quali sono stati confrontati a loro volta. I risultati ottenuti sembrano supportare la teoria della disconnettività della schizofrenia, e gettano le basi per possibili percorsi futuri di ricerca.
2021
Resting-state fMRI analysis with seed-based approach on schizophrenia patients with and without auditory hallucinations.
Schizofrenia
Resting-state fMRI
Allucinazioni uditiv
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