Riassunto analitico
Obiettivo: identificare i correlati neuroanatomici di "modalità di variazione" o "fattori" che spieghino la variabilità di sintomi psico-comportamentali nella demenza frontotemporale (FTD) utilizzando un approccio di imaging multimodale. Finora vari studi hanno indagato alterazioni comportamentali singolarmente o rappruppandole, ma correlandole di volta in volta o con aree di atrofia cerebrale per dati strutturali di risonanza magnetica, o con l'ipometabolismo dimostrato da immagini FDG-PET, ma mai con un approccio multimodale. Materiali: sono stati analizzati dati di imaging e comportamentali di 93 pazienti con FTD acquisiti all'NIH. Tali pazienti sono stati sottoposti a un'estesa valutazione neuropsicologica, comprendente diverse scale di misurazione di variabili psico-comportamentali, come UCLA NPI, FrSBe, Neurobehavioral rating scale, e a una risonanza magnetica pesata in T1 e una FDG-PET. Metodi: abbiamo usato una factor analysis su dati comportamentali per identificare "modalità di variazione" dei sintomi psico-comportamentali potenzialmente indicanti un limitato numero di comuni substrati neurobiologici nel nostro campione di pazienti con FTD. Le modalità identificate sono state poi correlate con la variabilità cerebrale intersoggettiva utilizzando un nuovo metodo di fusione applicato a mappe volumetriche di sostanza grigia e immagini funzionali rispecchianti il metabolismo glucidico, ottenute con gli strumenti della FMRIB Software Library (FSL-VBM). Risultati: un fattore legato a una riduzione dell'interazione emozionale/cognitiva (comprendente scores di apatia, disfunzione esecutiva e comportamento ritirato) ha mostrato una correlazione col volume e la funzione del cingolo anteriore destro e della corteccia orbito-frontale. Un fattore che esprime la variabilità del mutacismo in contrasto con un continuum di disinibizione/euforia è stato associato con una disfunzione della corteccia motoria primaria destra. Un fattore legato alla presenza di allucinazioni/illusioni/essere sospettosi è stato associato con una disfunzione dell'insula anteriore destra. Discussione: i nostri risultati sono a supporto di una specifica associazione tra sintomi psico-comportamentali e una disfunzione frontale destra. Conclusione: la variabilità dei sintomi psico-comportamentali in pazienti con FTD può essere spiegate da 3 maggiori "fattori", ognuno associato a una variabilità strutturale/funzionale intersoggettiva del lobo frontale destro.
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Abstract
Objective: to identify the brain correlates of modes of variation (i.e., factors) explaining the variability of behavioral and psychological symptoms (BPSD) in frontotemporal dementia (FTD)
using multimodal imaging. So far various studies have investigated singular or clusters of behaviors correlating them with regional brain atrophy in structural MRI data, or hypometabolism in FDG-PET images, but a multimodal approach is lacking. Material: imaging and behavioral data from 93 FTD patients acquired at NIH were analyzed. They underwent extended neuropsychological assessment including several scales measuring BPSD including UCLA NPI, FrSBe, and Neurobehavioral rating scale, T1-weighted MRI, and FDG-PET imaging. Methods: factor analysis was used on the behavioral data to identify modes of variation of BPSD potentially pointing to few common neurobiological substrates across the FTD sample. The identified modes were then related to intersubject brain variability using a newly developed fusion method run on maps of gray matter volume and FDG metabolism obtained with tools of the FMRIB Software Library (FSL-VBM). Results: a factor related to decreased emotional/cognitive interaction (loading scores of apathy, executive dysfunction, withdrawal) correlated with volume and function of the right anterior cingulate and orbito-frontal cortex. A factor expressing variability on mutacism versus disinhibition/euphoria continuum was associated with dysfunction of the right superior primary motor cortex. A factor related to the presence of hallucinations/delusions/suspiciousness was associated with dysfunction of the right anterior insula. Discussion: our findings support a specific association between BPSD and right frontal dysfunction. Conclusion: BPSD variability in patients with FTD can be explained by 3 major modes of variations, each associated with intersubject brain structure/function variability of the right frontal lobe.
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