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Tesi etd-09232015-101735


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM6
Author
GIANNONI, SARA
URN
etd-09232015-101735
Title
Connettività cerebrale nel Tremore Essenziale: risultati di uno studio di Risonanza Magnetica Funzionale a riposo
Struttura
RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
MEDICINA E CHIRURGIA
Commissione
relatore Prof. Bonuccelli, Ubaldo
relatore Dott. Ceravolo, Roberto
Parole chiave
  • risonanza
  • funzionale
  • resting
  • fMRI
  • essenziale
  • tremore
Data inizio appello
20/10/2015;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
20/10/2018
Riassunto analitico
Premessa: Il Tremore Essenziale (TE) è uno dei disordini neurologici più frequenti tra gli adulti e il più comune disordine tremorigeno . È una sindrome clinica caratterizzata da tremore posturale e/o cinetico agli arti superiori in circa il 95% dei pazienti, ma che può coinvolgere, sebbene meno frequentemente, testa, volto, mandibola, lingua, tronco ed arti inferiori, in assenza di altri segni neurologici. Tuttavia, i progressi nella comprensione del TE hanno modificato questa definizione di &#34;disordine tremorigeno benigno monosintomatico&#34;, evidenziando le sue possibili associazioni con alterazioni delle funzioni cognitive, della personalità, dell’umore e dell’udito. Molti pazienti presentano oltre al tremore intenzionale altri segni cerebellari come deficit della deambulazione in tandem, dismetria e alterazioni dei movimenti oculari lenti di inseguimento che suggeriscono un coinvolgimento del cervelletto nella patogenesi del TE; ciò è supportato anche da evidenze di neuroimaging ed anatomopatologiche. <br>Nonostante l&#39;elevata diffusione, ancora oggi la comprensione delle basi patogenetiche alla base <br>del TE è incompleta a causa dell&#39; eterogeneità dei reperti anatomopatologici, neuroradiologici <br>e clinici.Esiste un dibattito tutt&#39;ora in corso sul fatto che il TE sia primariamente (1) una patologia neurodegenerativa con progressiva perdita cellulare; (2) un disturbo con disfunzione GABAergica localizzata o (3) una malattia causata dal oscillazioni neuronali anomale all&#39;interno del circuito cerebello-talamo-corticale.<br>Obiettivo dello studio: valutare il network del tremore nei pazienti con TE rispetto a dei controlli sani in condizioni di riposo, per eliminare possibili fattori di confondimento nell&#39;analisi delle mappe di attivazione cerebrale, indotti dalla presenza stessa del tremore, in corso di studi di fMRI associati ad un task motorio.<br>Materiali e metodi: Al fine di indagare i meccanismi patogenetici alla base del TE, sono stati <br>studiati 23 pazienti con TE e 23 controlli sani. I pazienti sono stati valutati clinicamente con la Fahn-Tolosa-Marine Rating Scale (TRS); tutti i soggetti sono stati sottoposti ad una Risonanza <br>Magnetica ad alto campo (3 Tesla) funzionale in fase di riposo (resting state fMRI). <br>La Connettivita&#39; Funzionale è stata investigata con tecnica “seed-based regression”. Le sei Regioni di Interesse (ROI) sono state selezionate dalle mappe di differenza ottenute nella stessa popolazione di pazienti con TE rispetto ai controlli in un precedente studio (Nicoletti, 2015) di risonanza magnetica funzionale task-guidato.<br>Risultati: nei controlli sani rispetto ai pazienti con TE abbiamo riscontrato un’aumentata connettività della corteccia motoria primaria sinistra con la corteccia premotoria, l’area supplementare motoria, le aree somatosensitive e il cervelletto (lobulo IV/V e lobulo VI).<br>L’area supplementare motoria sinistra è risultata maggiormente connessa nei controlli sani con <br>le regioni parietali e con l&#39;area motoria primaria. La SMA, inoltre, ha mostrato una maggior <br>connessione a livello sottocorticale con il putamen ed il globo pallido omolaterali.<br>I controlli sani rispetto ai pazienti con TE hanno mostrato anche un’aumento della connettività <br>all’interno degli emisferi cerebellari e del talamo di sinistra con il globo pallido controlaterale.<br>Viceversa, i pazienti con TE presentano rispetto ai controlli un’aumentata connettività <br>dell’area somatosensoriale sinistra con le aree parietali, l’area motoria primaria, l’area supplementare motoria e la corteccia premotoria.<br>Nei pazienti l’area supplementare motoria risulta maggiormente connessa con la corteccia <br>premotoria rispetto ai controlli sani.<br>Il lobulo cerebellare VI di destra è più connesso nei pazienti rispetto a i controlli con il talamo ed il putamen di sinistra.<br>Infine, la ROI situata nel talamo sinistro presenta una connessione funzionale maggiore con il <br>cervelletto di destra (lobulo VI) e con il nucleo caudato di sinistra.<br>Discussione: La ridotta connessione della corteccia cerebrale con il cervelletto, cosi come la <br>ridotta connettività all&#39;interno del cervelletto stesso, è compatibile con le recenti evidenze che <br>mostrano un&#39;alterata connettività del network motorio con il cervelletto e la corteccia <br>cerebellare. L&#39;aumento della connessione funzionale tra il cervelletto ed il talamo e le complesse alterazioni della connettività tra talamo e nuclei della base nei pazienti con TE rispetto ai controlli sani sono coerenti con il ruolo cruciale del cervelletto e del talamo nella genesi del tremore. I dati emersi da questo studio di rs-fMRI nel loro insieme supportano l’ipotesi che nei pazienti affetti da TE non esista un centro oscillatorio unico, ma un complesso network cerebello-talamo-corticale, le cui componenti sono in connessione dinamica e partecipano in misura variabile nel tempo alla genesi del tremore.<br><br>Background: Essential Tremor (ET) is one of the most frequent neurological disorders among <br>adults and the most common tremor disease. It is a clinical syndrome characterized by postural <br>and/or cinetic tremor in the upper limbs (at least 95% of patients), but it can affect less commonly head, face/jaw, voice, tongue, trunk and lower limbs, in the absence of other neurologic signs. <br>However, the progress in the understanding of ET have modified the definition of &#34;benign <br>monosymptomatic tremor disorder&#34;, underling its possible associations with disturbances of <br>cognition, personality, mood and hearing.<br>Many patients present, in addiction to intentional tremor, other cerebellar signs, like deficit of <br>tandem walking, dysmetria and disturbances of smooth-pursuit eye movements, that suggest a cerebellar involvement in the TE pathogenesis; this is supported also by neuroimaging and pathological evidences.<br>Despite high diffusion, the understanding of pathogenetic basis of ET is still incomplete due to <br>patological, neuroimaging and clinical heterogeneity. There is an ongoing debate whether <br>essential tremor is primarily (1) a neurodegenerative pathology with progressive cellular <br>death; (2) a disease with localized GABAergic disfunction; (3) a pathology caused by<br>abnormal neuronal oscillations within tremor network.<br>Objective: to evaluate the tremor network in ET patients in rest conditions with respect to Healthy Controls (HC), in order to remove possible confounding factors in the cerebral actiovation maps analysis, induced by tremor, during task-related fMRI studies.<br>Methods and Materials: To investigate the pathogenic mechanisms of ET, 23 patients and 23 healthy controls have been studied. Patients have been evaluated clinically with Fahn-TolosaMarine Rating Scale (TRS); all subjects are been analized with high level (3 Tesla) resting <br>state fMRI. <br>Functional connectivity has been studied with “seed-based regression” technique. Six Regions <br>of interest (ROI) have been selected from differential maps obteined in the same population of <br>patients beetween controls in a preceding study of fMRI task-related (Nicoletti , 2015).<br>Results: in the healthy controls we have observed an increased connectivity between left <br>primary motor cortex and premotor area, supplementary motor area (SMA), sensorimotor cortex and cerebellum (lobules IV/V and VI).<br>In the healthy controls left SMA is greater connected with parietal regions, primary motor area <br>and, at subcortical level, with omolateral putamen and globo pallidus. <br>Healthy controls also show an increased connectivity inside cerebellar cortex and between left <br>talamus and right globo pallidus. <br>On the contrary, ET patients compared with controls present an increased connectivity <br>betwwen left somatosensitive area and parietal cortex, premotor area, primary motor cortex<br>and supplementary motor area.<br>Compared to the healthy controls, in ET patients SMA results more connected with premotor cortex and right cerebellar lobule VI is more related with thalamus and left putamen.<br>Finally, ROI localized in the left thalamus results more connected with right cerebellum (lobule VI) and left caudate nucleus. <br>Discussion: The decreased connectivity of cerebral cortex with cerebellum as well as the decreased connectivity within the cerebellum in ET patients is consistent with recent <br>findings showing altered connection of motor network between cerebellum and cerebral cortex. The increased connectivity between cerebellum and thalamus and the complex alteration of connectivity between basal ganglia and thalamus in ET patients compared to HC are congruent with the crucial role of cerebellum and thalamus in tremor generation. <br>Results from this rs-fMRI study support concept that in ET patient only one oscillatory <br>nucleus doesn&#39;t exist, but there is a complex cerebello-thalamo-cortical network, with dinamic <br>connections between components and a variable temporal partecipation in the genesis of <br>tremor.
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