Capitolo III: Trattamenti della depressione farmacoresistente
STUDIO SPERIMENTALE
Questo lavoro di tesi si inserisce nell’ambito di un progetto di ricerca più ampio volto a valutare i correlati neurometabolici della risposta ai trattamenti di stimolazione elettromagnetica cerebrale non-invasiva (TMS e tDCS) nei pazienti depressi farmacoresistenti. In particolare verrà presentato uno studio preliminare che si propone di valutare i correlati neurometabolici dei diversi stati affettivi in attività di riposo e di dimostrare la possibilità di applicare la fMRI per indagare l’umore in tutte le sue possibili alterazioni. Uno degli aspetti più rilevanti di tale progetto di ricerca è la possibilità di studiare l’umore durante l’attività di riposo e quindi in una condizione più naturalistica rispetto alle ricerche precedenti in cui l’umore veniva valutato in seguito alla presentazione di immagini, videoclip, volti che inducevano stati affettivi manipolati da tali strumenti. Ciò correla con l’ipotesi secondo la quale l’umore è qualcosa di diffuso e scarsamente legato a specifici stimoli ambientali, configurandosi come una caratteristica stabile del funzionamento affettivo a differenza dell’emozione considerata come uno stato fugace, rapido, variabile che si manifesta di fronte ad uno stimolo significativo per l’individuo. A tale proposito presentiamo uno studio preliminare condotto su 38 soggetti con l’obiettivo di dimostrare come le fluttuazioni fisiologiche dell’umore possono essere mappate nell’attività a riposo. E’ importante precisare che questo studio preliminare apre le porte a nuove modalità di studiare la neurobiologia dell’umore che fanno leva sull’attività cerebrale spontanea a riposo e non più manipolata.
Metodo
In tale studio sono stati reclutati 38 studenti universitari di cui 18 donne e 20 uomini di età media 25 anni, senza alcuna patologia psichiatrica, medica e neurologica che potesse interferire con l’attività cerebrale a riposo. Tutti i soggetti, dopo l’acquisizione della fMRI in uno stato rilassante sono stati chiamati a compilare il Profile of Mood State (POMS), un questionario costituito da 58 aggettivi che descrivono lo stato d’animo del soggetto nelle ultime 2 settimane mediante una scala likert che va da 0= per niente a 5= molto e che permette di valutare le fluttuazioni dell’umore in soggetti con patologie psichiatriche, con disturbi somatici e in soggetti sani. Un altro strumento molto utilizzato in ambito clinico e non è il Total Mood Disturbance che si ottiene sommando i punteggi delle 5 scale del (POMS) per le emozioni negative
(tensione-ansia, rabbia-ostilità, fatica-inerzia, depressione-abbattimento,
confusione-smarrimento) meno i punteggi ottenuti alla scala vigore-attività. L’attività cerebrale a riposo può essere valutata usando diverse misure di connettività funzionale, in questo studio è stato utilizzato un approccio innovativo basato sulla casualità delle serie temporali come risulta dai parametri frattali del segnale tra questi l’esponente HURST (HE). Tale esponente generalmente assume valori compresi tra 0 e 1 ed è in grado di descrivere la struttura di correlazione entro le serie storiche, comportamenti di autocorrelazione e di riflettere l’attività intrinseca di una singola regione cerebrale fornendo molteplici informazioni riguardo la connettività funzionale tra le diverse aree cerebrali. Inoltre variazioni dell’esponente HURST correla con alcuni tratti della personalità, con il processo di invecchiamento e con l’autismo.
Risultati
I partecipanti sono stati sottoposti al test di Grubb per valori anomali e un soggetto di sesso femminile è stata escluso dallo studio per cui il campione finale è di 37 soggetti.
Come dimostrano le scansioni di fMRI l’esponente HE si trova in misura maggiore nella sostanza grigia rispetto alla sostanza bianca. E’ stato osservato che i punteggi positivi alla TMD correlano con la presenza dell’esponente HE in diverse regioni cerebrali quali; il lobulo parietale inferiore, il precuneo, la corteccia cingolata posteriore, la corteccia paracingolata, porzione destra del cingolo anteriore, porzione dorsale della corteccia cingolata e infine porzione sinistra dell’insula. Inoltre correlazioni positive sono state osservate con le funzioni cognitive superiori coinvolgendo il giro frontale mediale, il giro inferiore e superiore sinistro.
Discussione
Tale studio rappresenta un approccio innovativo e naturalistico per indagare l’attività cerebrale spontanea associata al naturale stato d’animo, in soggetti sani in assenza di stimolazioni esterne attraverso le quali è possibile modulare i differenti stati affettivi. Ci siamo concentrati sulla dimensione frattale della dinamica temporale del segnale BOLD, come dimostra l’esponente di HURST (HE). Tale esponente è in grado di prevedere un fenomeno nel tempo ed esprime il grado di coordinamento e di organizzazione dei neuroni nei circuiti di piccole dimensioni. Dunque le emozioni e gli stati d’animo influenzano l’attività mentale in particolar modo alcune principali funzioni cognitive quali l’attenzione e la creatività che sarebbero modulate dallo stato affettivo in soggetti sani. Ciò significa che una performance cognitiva può essere migliore o peggiore in base allo stato d’animo dell’individuo in quel preciso momento. Come già noto in condizioni patologiche in particolar modo, nel caso della depressione abbiamo un alterazione delle performance cognitive soprattutto per ciò che riguarda la memoria e la cognizione che correlano negativamente con l’umore depresso. I risultati di tale studio preliminare hanno dimostrato che il TMD è un indice predittivo del DMN (default mood network) in diverse regioni cerebrali che modulano le funzioni cognitive superiori e i processi emotivi. Nello studio si è osservata una relazione lineare tra il punteggio al TMD e HE, infatti maggiore è il punteggio al TMD (prevalenza di umore negativo) maggiore è l’esponente HURST e quindi più prevedibile e stabile il segnale. Le funzioni precise del DMN rimangono ancora una questione dibattuta, secondo alcuni ricercatori sarebbe coinvolta nella coscienza, secondo altri invece collegherebbe aree cerebrali distanti, ciò che è certo è il suo ruolo nel normale funzionamento cerebrale, infatti è modulato dalle emozioni e da stati d’animo indotti, risultando alterato nel caso della depressione clinica.
Una stretta correlazione tra il TMD e l’esponente HURST è stata osservata anche in altre regioni cerebrali che non sono coinvolte nel DMN, si tratta della porzione sinistra dell’insula e della porzione dorsale della corteccia cingolata che sembrerebbero aumentare di fronte a punteggi elevati nel TMD e quindi in presenza di emozioni negative. Ricordiamo che l’insula è coinvolta nella valutazione della salienza di uno stimolo negativo e quindi permette al cervello di orientare l’attenzione verso stimoli rilevanti. Infatti in un altro studio in cui è stata valutata l’attività cerebrale a riposo i ricercatori hanno avanzato un ipotesi secondo la quale l’insula si comporterebbe come un rilevatore che controlla lo stato affettivo e influenzerebbe il DMN. La corteccia cingolata anteriore dorsale e la corteccia paracingolata sembrano svolgere un ruolo importante nella regolazione volontaria e automatica di un emozione. A tale proposito è stato osservato in condizioni di riposo un aumento della connettività della rete paralimbica che coinvolge l’insula e il cingolato dorsale anteriore in risposta all’aumento dell’umore triste autogenerato dai soggetti. Dunque è possibile affermare che tali aree cerebrali mediano la formazione di stati affettivi soggettivi e la presenza di uno stato affettivo negativo correla con l’aumento dell’esponente HURST in queste regioni cerebrali pienamente coinvolte durante uno stato depressivo. Inoltre è stata osservata una stretta correlazione tra il TMD e il HE nell’aree frontali che sono le stesse coinvolte nella depressione, suggerendo un coinvolgimento di queste aree nella regolazione delle emozioni e nella modulazione del dolore in particolar modo il giro frontale inferiore (BA44/BA45). I risultati indicano che nel DMN e nelle regioni cerebrali coinvolte nella regolazione dell’emozioni, i valori che indicano una prevalenza di umore negativo si associano ad una rigidità del sistema. Tali risultati sono stati ottenuti su un campione sano, pertanto studi futuri potrebbero chiarire la correlazione tra il disfunzionale stato negativo e il Se su soggetti con patologia depressiva.
Conclusione
Questo studio preliminare permette di dimostrare come l’attività cerebrale spontanea è in grado di fornire informazioni precise sullo stato affettivo dell’individuo. A partire da queste considerazioni ipotizziamo che se la metodica fosse valida per studiare le variazioni nel range fisiologico, risulterà sicuramente più valida e attendibile nella valutazione delle variazioni nel range della patologia. Per tale motivo sarà utilizzata l’attività a riposo e il calcolo dell’esponente di HURST anche nei pazienti depressi trattati con tecniche non invasive di stimolazione cerebrale come la stimolazione magnetica transcranica e la stimolazione magnetica a corrente diretta.
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