thesis

Functional neural correlates of first-episode psychoses during sensory, cognitive, language, and emotional processing

Abstract

Background. Numerosi studi hanno evidenziato che i pazienti affetti da esordi sindromici dello spettro schizofrenico presentano alterazioni neurofunzionali durante l’esecuzione di compiti che coinvolgono le funzioni sensoriali, cognitive, linguistiche ed emotive. Obiettivo. Paragonare pazienti con esordio psicotico a individui sani al fine di studiare il network neurale coinvolto nelle risposte a compiti sensoriali, cognitive, linguistiche ed emotive, identificando le similarità e le differenze nelle attivazioni cerebrali correlate all’esecuzione degli stessi compiti. Metodo. Abbiamo eseguito una meta-analisi ALE utilizzando il database costruito su ventisei studi di risonanza magnetica funzionale condotti su 516 pazienti con esordio e 546 soggetti sani durante l’esecuzione di task sensoriali, cognitivi, linguistici ed emotivi. Risultati. Le analisi within-group hanno dimostrato che i controlli sani manifestavano in risposta a tutti i task attivazioni significative in un circuito bilaterale fronto-parietale, mentre i pazienti in un circuito bilaterale parietale-precentrale. Le analisi between-groups hanno evidenziato iperattivazioni del lobulo parietale inferiore di destra, del giro medio frontale sinistro e della corteccia temporale destra nei sani e del cingolo di destra nei pazienti. L’analisi condotta separatamente per gruppi di compiti ha evidenziato che la performance di task attentivo-mnestici si correlava ad attivazione di aree prefrontali nei sani e parietali bilaterali negli esordi; l’esecuzione di task emotivi si correlava ad attivazione della corteccia dorsolaterale prefrontale (DLPFC) bilaterale, della corteccia parietale destra, del cingolo di sinistra e dell’amigdala di destra nei sani e del giro fusiforme di destra nei pazienti; solo i sani hanno evidenziato attivazioni in aree corticali di sinistra incentrate sull’insula, la DLPFC e la corteccia temporale in correlazione a compiti linguistici. Conclusioni. Il risultato principale di questa meta-analisi è l’evidenza di deficit funzionale della DLPFC di sinistra in pazienti con esordio psicotico durante l’esecuzione di task sensoriali, cognitivi, linguistici ed emotivi. Il giro del cingolo di destra, le cortecce parietali e la temporale di destra hanno anch’esse un ruolo importante nella neurofisiopatologia degli esordi. Questo studio ha anche evidenziato che i pazienti attivano circuiti cerebrali diversi rispetto ai sani in risposta a compiti attentivo-mnestici (attivazione predominante in aree parietali bilaterali), emotivi (attivazione predominante nel giro fusiforme destro) e linguistici (mancata attivazione di aree corticali di sinistra).Background: Several studies reported neural functional alterations in patients with schizophrenia spectrum first-episode psychosis (FEP) during performance of tasks that involve sensory, attentional memory, language, and emotional (SAMLE) processing. Aim: To compare meta-analytically FEP and healthy control (CTR) samples regarding the circuitries engaged in responding to a set of SAMLE tasks and identifying commonalities and differences in task-related brain activations. Method: We performed an activation likelihood estimation (ALE) meta-analysis using a database built on 26 fMRI studies, conducted on 516 FEP patients and 546 CTRs during SAMLE task performance. Results: Within-Group analyses showed that the CTR group has significant SAMLE task-related cortical activations in the context of a bilateral fronto-parietal network; FEP patients showed taskrelated activations of a bilateral parietal-precentral network. Between-Groups analyses showed hyperactivation of the right inferior parietal lobule, left middle frontal gyrus, and right temporal cortex in CTRs, and hyperactivation of the right cingulate gyrus in FEP. Segregated analyses of tasks showed that brain activations to attentional and memory-related tasks mainly occurred in prefrontal areas in CTRs, and in bilateral parietal areas in FEP; emotional task-related activations concerned the bilateral dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), right parietal cortex, left cingulate cortex and right amygdala in CTRs, whereas in FEP the activation concerned the right fusiform gyrus; we found significant left-sided language task-related activations only in the CTR group, centred on the insula, DLPFC, and temporal cortex. Conclusions: The major finding of this study is the evidence of a functional deficit of the left DLPFC in FEP during the SAMLE task performance. A prominent role in the neuropathophysiology of FEP appears also to be played by the right dorsal anterior cingulate, bilateral parietal, and right temporal cortices. This study also underlined that FEP patients activate different circuits than CTRs in response to attentional- and memory-tasks (predominant activation of bilateral parietal areas), emotional (predominant activation of the right fusiform gyrus), and language (lack of activation of left-sided cortical areas) tasks

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