Neuroimaging in psichiatria infantile. deny menghini luigi mazzone

Transcript

1 Neuroimaging in psichiatria infantile deny menghini luigi mazzone

2 Le Neuroimmagini nei Disturbi dello Sviluppo L esempio della dislessia evolutiva

3 Ipotesi eziologiche Deficit di natura fonologica Deficit di processamento visivo Deficit di attenzione visiva Deficit di processamento rapido Deficit di automatizzazione

4 Dyslexics Automatisation Deficit Hypothesis Un deficit di automatizzazione potrebbe essere all origine delle difficoltà nell acquisizione e nell esecuzione di nuove competenze, come l apprendimento della letto-scrittura

5 Dyslexics Automatisation Deficit Hypothesis Secondo tale ipotesi i dislessici manifesterebbero un incapacità nell automatizzare abilità elementari di natura motoria e cognitiva

6

7

8 DE (n=16) 11, 6 (1,4) Controlli (n=16) 11,6 (1,9)

9 Mirror Drawing Test I giorno: 3 sessioni di 10 min. (le prime 2 consecutive, la 3 a mezz ora dalla 2) II giorno: 1 sessione di 10 min Il punteggio: rapidità di esecuzione e correttezza

10

11 DE SESSIONE CONTROLLO SESSIONE

12

13 Dyslexics Automatisation Deficit Hypothesis 14 adulti con DE età media = 42,1, range 34-55; 10 femmine 14 normolettori età media = 37,2, range 28-47; 10 femmine

14 Risultati Attivazioni fmri

15 Nel corso dell esperimento NEI NORMOLETTORI NEI DE

16 DURANTE S1 e S2 DURANTE S4 e S5 NEI NORMOLETTORI NEI DE

17 Studio di VBM

18 Tecniche Di Neuroimmagine Morfologica misure volumetriche manuali indirizzate su specifiche strutture, ad esempio aree prefrontali, il cervelletto, il corpo calloso misure volumetriche automatiche

19 Voxel Based Morphometry (VBM) La tecnica consiste in un analisi statistica applicata voxel per voxel Analizza le differenze nella concentrazione o nel volume di tessuto partendo dalle RMN Consente di creare delle mappe probabilistiche della localizzazione della: GM WM CSL Ashburner and Friston, 2000; Ashburner et al. 2003; Good et al., 2001

20 VBM: Pre-processing

21

22 DD<NR Nei dislessici osservata una riduzione di volume della sostanza grigia nel lobulo posteriore superiore destro (A) e nell area supplementare motoria di destra (B).

23

24 Studi fmri sulla dislessia

25

26

27 Auditory processing and oral language training I bambini facevano esercizi per 100 min al giorno, per 5 giorni alla settimana, per una media di 28 giorni

28 Regioni frontali sx Temporo parietale sx

29 Conclusioni I risultati mostrano: miglioramenti nel processing-linguistico e nella lettura attivazione in regioni non attive attivazione in regioni non implicate nei normolettori nel processo Forse con funzione compensatoria?

30 Trattamento trattamento migliora le abilità di lettura agisce anche sull attivazione corticale in aree critiche è possibile modificare l attività cerebrale direttamente?

31 Nuove prospettive di trattamento Brain Stimulation

32 Stimolazione magnetica transcranica

33 Induzione Elettromagnetica Introduce disordine in un normale sistema ordinato

34 Neuropsicologia virtuale Un campo magnetico breve e intenso viene applicato sullo scalpo. Induce un attività elettrica interferendo con il funzionamento dei neuroni per qualche millisecondo. VIRTUAL LESION (Pascual-Leone et al., 1999) VIRTUAL PATIENT (Walsh & Cowey, 1998)

35 Terminologia TMS: termine generale per definire tutte le modalità di stimolazione magnetica transcranica rtms: stimolazione magnetica transcranica ripetitiva Single-pulse TMS: stimolazione magnetica transcranica a impulso singolo Low-frequency (slow) TMS: frequenza di ripetizione inferiore o uguale a 1Hz on line o off-line High-frequency (rapid-rate) TMS: frequenza di ripetizione superiore a 1Hz on line o off-line Theta-burst stimulation Circa 3-5 pulses (burst) ad alta frequenza (in genere 50 Hz) ripetuti per 3-5 volte ogni secondo (in genere per 20 s)

36 TMS nelle neuroscienze cognitive Permette di studiare rapporti causali tra una regione cerebrale e una certa funzione cognitiva. fmri, PET, ERPs, MEG hanno un limite consentono solo studi correlazionali - Studi neuropsicologici su pazienti - Lesioni indotte negli animali - Azione facilitatoria o inibitoria

37 Considerationi Pratiche profondità della stimolazione 70x60 55x45 40x30 0 5mm 15mm 20mm 25mm Non si possono stimolare aree mediali o sottocorticali

38 Considerare la diffusione dell attivazione

39 Sicurezza Crisi epilettiche - causate dalla diffusione dell eccitazione indotta; in pazienti e controlli con la rtms Innalzamento della soglia uditiva - rtms: rumore sostenuto (90-130dB): consigliabile l utilizzo di tappi auricolari Dolori locali o mal di testa - dovuti alla stimolazione di muscoli sottostanti il coil o i nervi, sono intensità e sito dipendenti. Particolarmente fastidiosa nelle aree frontali e temporali. Effetto sul tono dell umore nei normali leggeri cambi del tono dell umore che dipendono dalla frequenza usata e dal sito di stimolazione

40 Nei normolettori

41 Nei dislessici

42 Nei dislessici

43 Risultati : ERRORI Sito e task specifici < errori nelle non parole rispetto a tutte le altre condizioni su L e R IPL < errori nel testo rispetto a tutte le altre condizioni su L STG

44 Risultati : ONSET DISLESSICI Sito e task specifici < tempo nelle parole rispetto a tutte le altre condizioni su L STG

45 Applicazioni terapeutiche Anche per le abilità di LINGUAGGIO: Afasia e Alzheimer (Martin et al., 2004; Neiser et al., 2005; Cotelli et al., 2008). High-frequency rtms nei controlli: miglioramento di abilità di linguaggio (Cappa et al. 2002)

46 Disturbi dell umore Numerosi studi dimostrano che la rtms è un efficace trattamento per la depressione maggiore farmaco resistente

47 Best Practices Treatment Guideline for Depression Based on 2010 APA guidelines and TMS Therapy indication for use Adapted from: Practice Guideline for the Treatment of Patients with Major Depressive Disorder, 3 rd Edition, APA (2010) 47

48 Risposta della MDD MDD associata all ipoeccitabilità della corteccia prefrontale sinistra e alla ipereccitabilità della corteccia di destra

49 Disturbi d ansia Studi pilota utilizzando la rtms A preliminary study of fmri-guided rtms in the treatment of generalized anxiety disorder. Bystritsky et al.; J Clin Psychiatry, 2008

50 Schizofrenia

51 transcranial DIRECT CURRENT STIMULATION (tdcs)

52 LA NEUROSTIMOLAZIONE VARIAZIONE DELLO STATO DI ECCITAZIONE DELLE CELLULE Applicazione di una corrente elettrica/campo elettrico al tessuto nervoso VARIAZIONE DELLA RISPOSTA SINCRONA DI POPOLAZIONI DI NEURONI

53 METODICA La tdcs è una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva che consiste nell applicazione sullo scalpo di elettrodi eroganti una corrente continua (DC) di bassa intensità ed indolore. Gli elettrodi sono in spugna sintetica ed imbevuti da soluzione salina.

54 STIMOLAZIONE A CORRENTE CONTINUA Semplicità della tecnica Assenza di effetti collaterali Persistenza degli effetti Prospettiva per il trattamento di diverse patologie neurologiche e neuropsichiatriche

55 EFFETTI COLLATERALI SEGNALATI Rari effetti collaterali riportati e considerati minori, sono fino ad oggi: Formicolio, prurito o lieve sensazione di bruciore nella zona di applicazione degli elettrodi durante la stimolazione Arrossamento transitorio della pelle dopo la stimolazione.

56 rtms vs tdcs SIMILITUDINI Non invasività Inducono modulazione dell eccitabilità corticale Hanno effetti a lungo termine DIFFERENZE Meccanismo d azione La rtms induce effetti più focali ma meno persistenti La strumentazione per tdcs è poco costosa, non richiede personale specializzato e non vi sono effetti avversi segnalati C è complementarietà tra le due metodiche Nuovi studi stanno sperimentando l effetto della combinazione tdcs rtms

57 APPLICAZIONI TERAPEUTICHE La tdsc trova potenziale applicazione in tutte le condizioni patologiche caratterizzate da una alterazione dello stato di attivazione della corteccia cerebrale. DEPRESSIONE (Rigonatti et al., 2008; Ferrucci et al., 2009; Brunoni et al., 2010) STROKE (Riabilitazione cognitiva) (Fregni et al., 2005; Monti et al., 2008; Jo et al., 2009) DOLORE CRONICO (Fregni et al., 2006; Fregni et al., 2006)

58 APPLICAZIONI TERAPEUTICHE y Pathology Polarity Polarity Stimulation Stimulation Reference electrode electrode electrode position position position n Reference Current electrode (ma) position range Duration Current (ma) (min) range Duration Sessions (min) Anodal Anodal F3 F3 Controlateral Controlateral Depression OrbitoFrontal OrbitoFrontal cortex cortex Once 20 or Twice Once a day for 5 or 10 day f Anodal/ Anodal/ F3/F4 F3/F4 // // consecutive con Cathodal Cathodal bilateral bilateral daily session dail Stroke Anodal/ Cathodal Anodal/ M1 affected Cathodal hemisphere 4 weekly sessions 4 s M1 affected Controlateral Controlateral hemisphere OrbitoFrontal OrbitoFrontal cortex cortex Once a day for Once 5 consecutive con daily session dail Anodal Pain Anodal M1 M1 Controlateral Controlateral Once 20 a day for Once 5 OrbitoFrontal OrbitoFrontal cortex cortex consecutive con daily session dail S

59 POTENZIALE INTERESSE SPECIALITÁ PRINCIPALE INDICAZIONE NUOVE APPLICAZIONI Psichiatria Depressione Craving Disordini alimentari Neurologia Riabilitazione Medicina sportiva Dolore Post Ictus (Cognitivo/Motorio) Endurance motoria Disordini del movimento Alzheimer Cefalea

60 STUDI PILOTA APPLICAZIONI TERAPEUTICHE: PATOLOGIE NEUROLOGICHE - Malattia di Parkinson (Fregni et al., 2006; Wu et al 2008) - Sindrome di Tourette (Mrakic-Sposta et al., 2008) - Distonia (Quartarone et al., 2006; Wu et al. 2008) - Epilessia (Liebetanz et al., 2006) - Malattia di Alzheimer (Ferrucci et al., 2008; Boggio et al., 2009)

61 STUDI PILOTA APPLICAZIONI TERAPEUTICHE: PATOLOGIE PSICHIATRICHE Craving (Boggio et al., 2008; Fregni et al., 2008; Fregni et al., 2008; 2009) - Alcool - Fumo - Cibo - Cannabis Disturbi dell alimentazione (Hecht D., 2009)

62 PROSPETTIVE APPLICAZIONI IN NEUROPSICHIATRIA INFANTILE: Epilessie focali farmaco-resistenti Sindrome di Gilles de La Tourette Autismo ADHD

63 PROSPETTIVE La tdcs nel trattamento dei disturbi di lettura

64 Studi pilota

65

66 tdcs e dislessia Progetto finanziato dal Ministero della Salute 2010 Giovani Ricercatori Transcranial direct current stimulation in the treatment of dyslexia: a randomized double-blind study P.I. Deny Menghini

67 tdcs e dislessia Partecipanti: 40 bambini con dislessia (10-18 anni) Durata del trattamento: 6 settimane Frequenza: 3 volte/sett

68 tdcs e dislessia Doppio cieco Randomizzazione dei partecipanti nelle 2 condizioni 2 Condizioni (20 minuti): tdcs 1 ma + trattamento fonologico/velocizzazione Sham tdcs + trattamento fonologico/velocizzazione

69 tdcs e dislessia Velocità e accuratezza Parole Non parole Brano t0 prima della stimolazione t1 immediatamente dopo il training t2 1 settimana dopo t3 1 mese dopo t4 6 mesi dopo

70 In conclusione - E possibile modificare (migliorare) la prestazione di lettura dei dislessici stimolando aree cerebrali generalmente ipoattive durante compiti di lettura - Strumenti come la TMS o tdcs offrono nuove prospettive per l intervento terapeutico?