Μελέτη νοητικών λειτουργιών στις μείζονες ψυχικές διαταραχές με τη χρήση νευροαπεικονιστικών τεχνικών, λειτουργικών και ανατομικών, μαγνητικού συντονισμού

Abstract

The deficit in functional connectivity (functional dysconnectivity) of the brain, as found in rsfMRI data, has been linked to cognitive deficits in schizophrenia. IPT). IPT is a therapeutic intervention program based on a cognitive and be- havioral approach. Toward this end, we constructed embedded FCNs to model the plasticity of brain connections In the present study, 31 patients with schizophrenia participated. Patients were initially divided into two groups, one group underwent IPT and the other a non-specialized psychological control treatment of equivalent intensity in a non-randomized clinical trial. Study re- sults showed improvement in executive and social functions, psychopatholo- gy, and overall level of functioning for the IPT treatment group only. Further- more, for some indicators, the improvement remained detectable during the follow-up of the patients one year after the end of the treatment program. To construct functional connectivity networks from rsfMRI data, ICA and ISO- MAP, a nonlinear manifold learning algorithm, were used. Functional dysfunc- tion at a global and local level was identified in the patients through compari- son with a control group of 17 healthy individuals. Specifically, differences were found in the resting state network (DMN) and frontoparietal network (FPN), where functional connectivity was reversed in the direction of healthy only for the group that received the IPT treatment program. These recovery effects were maintained at one-year post-treatment follow-up for the DMN, but not for the FPN. This study presents evidence suggesting the use of rsfMRI as a biomarker for the supervision and monitoring of cognitive rehabilitation interventions for schizophrenia.

Το έλλειμμα στη λειτουργική συνδεσιμότητα (functional dysconnectivity) του εγκεφάλου, όπως εντοπίζεται σε δεδομένα rsfMRI, έχει συνδεθεί με γνωστικά ελλείματα στη σχιζοφρένεια.. Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η ανί- χνευση επιδράσεων στη λειτουργική συνδεσιμότητα του εγκεφάλου ασθενών με σχιζοφρένεια που υποβλήθηκαν στην Ολοκληρωμένη Ψυχολογική Θερα- πεία (IPT). Η IPT αποτελεί ένα πρόγραμμα θεραπευτικής παρέμβασης βασι- σμένο στη γνωσιακή και τη συμπεριφοριστική προσέγγιση. Προς το σκοπό αυτό, κατασκευάσαμε ενσωματωμένα FCN για τη μοντελοποίηση της πλαστι- κότητας των εγκεφαλικών συνδέσεων Στην παρούσα μελέτη, συμμετείχαν 31 ασθενείς με σχιζοφρένεια. Οι ασθενείς χωρίστηκαν αρχικά σε δύο ομάδες, η μια ομάδα υποβλήθηκε στην IPT, ενώ η άλλη σε μία μη εξειδικευμένη ισοδύ- ναμης έντασης ψυχολογική θεραπεία ελέγχου σε μία μη τυχαιοποιημένη κλινι- κή δοκιμή (non randomized clinical trial). Τα αποτελέσματα της μελέτης έδει- ξαν βελτίωση των εκτελεστικών και κοινωνικών λειτουργιών, της ψυχοπαθο- λογίας και του συνολικού επιπέδου λειτουργικότητας μόνο για την ομάδα θε- ραπείας IPT. Ακόμη, για κάποιους δείκτες, η βελτίωση παρέμεινε ανιχνεύσιμη κατά την παρακολούθηση των ασθενών ένα έτος μετά το πέρας του θεραπευ- τικού προγράμματος. Για την κατασκευή λειτουργικών δικτύων συνδεσιμότη- τας από δεδομένα rsfMRI, χρησιμοποιήθηκαν η ICA και η ISOMAP, ένας μη γραμμικός αλγόριθμος εκμάθησης πολλαπλοτήτων. Λειτουργική δυσλειτουρ- γία σε καθολικό (global) και τοπικό επίπεδο εντοπίστηκε στους ασθενείς μέσω σύγκρισης με μια ομάδα ελέγχου 17 υγιών. Συγκεκριμένα, οι διαφορές εντο- πίστηκαν στο δίκτυο κατάστασης ηρεμίας (DMN) και στο μετωπιαίο βρεγματι- κό δίκτυο (FPN), όπου η λειτουργική συνδεσιμότητα αντιστράφηκε προς την κατεύθυνση των υγιών μόνο για την ομάδα που έλαβε το θεραπευτικό πρό- γραμμα IPT. Αυτά τα αποτελέσματα αποκατάστασης διατηρήθηκαν κατά την παρακολούθηση ενός έτους μετά το πέρας της θεραπείας για το DMN, αλλά όχι και για το FPN. Η μελέτη αυτή παρουσιάζει ενδείξεις που προτείνουν τη χρήση rsfMRI ως βιοδείκτη (biomarker) για την εποπτεία και παρακολούθηση παρεμβάσεων γνωστικής αποκατάστασης για τη σχιζοφρένεια.