deny menghini luigi mazzone - specchioriflesso.net · l’apprendimento della letto-scrittura...
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Neuroimagingin psichiatria infantile
deny menghiniluigi mazzone
L’esempio della dislessia evolutiva
Le Neuroimmagininei Disturbi dello Sviluppo
Deficit di natura fonologica
Deficit di processamento visivo
Deficit di attenzione visiva
Deficit di processamento rapido
Deficit di automatizzazione
Ipotesi eziologiche
Un deficit di automatizzazione potrebbe
essere all’origine delle difficoltà
nell’acquisizione e nell’esecuzione di
nuove competenze, come
l’apprendimento della letto-scrittura
Dyslexics Automatisation Deficit Hypothesis
Secondo tale ipotesi i dislessici
manifesterebbero un’incapacità
nell’automatizzare abilità elementari di
natura motoria e cognitiva
Dyslexics Automatisation Deficit Hypothesis
DE (n=16) 11, 6 (1,4)
Controlli (n=16) 11,6 (1,9)
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
Mirror Drawing Test
DE
1 32 4
1 2 3 4
CONTROLLO
SESSIONE
SESSIONE
14 adulti con DE
età media = 42,1, range 34-55;
10 femmine
14 normolettori
età media = 37,2, range 28-47;
10 femmine
Dyslexics Automatisation Deficit Hypothesis
Attivazioni fMRI
Risultati
NEI NORMOLETTORI NEI DE
Nel corso dell’esperimento
NEI NORMOLETTORI NEI DE
DURANTE S1 e S2 DURANTE S4 e S5
Studio di VBM
misure volumetriche manuali indirizzate
su specifiche strutture, ad esempio aree
prefrontali, il cervelletto, il corpo calloso
misure volumetriche automatiche
Tecniche Di Neuroimmagine Morfologica
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
Voxel Based Morphometry (VBM)
VBM: Pre-processing
Nei dislessici osservata una
riduzione di volume della
sostanza grigia
nel lobulo posteriore
superiore destro (A) e
nell’area supplementare
motoria di destra (B).
DD<NR
Studi fMRI sulla dislessia
I bambini facevano esercizi per 100 min al giorno, per 5 giorni alla settimana, per una media di 28 giorni
Auditory processing and oral language training
Temporoparietale sx
Regioni frontali sx
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?
Conclusioni
trattamento migliora le abilità di lettura
agisce anche sull’attivazione corticale in aree
critiche
è possibile modificare l’attività cerebrale
direttamente?
Trattamento
Brain Stimulation
Nuove prospettive di trattamento
Stimolazione
magnetica
transcranica
Induzione Elettromagnetica
Introduce disordine in un normale sistema ordinato
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)
Neuropsicologia virtuale
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)
Terminologia
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
TMS nelle neuroscienze cognitive
25mm
15mm20mm
70x60
55x4540x30
0
5mm
Considerationi Pratiche – profondità della stimolazione
Non si possono stimolare aree mediali o sottocorticali
Considerare la diffusione dell’attivazione
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
Sicurezza
Nei normolettori
Nei dislessici
Nei dislessici
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
Risultati :
ONSET DISLESSICI
Sito e task specifici
< tempo nelle parole rispetto a tutte le altre condizioni su L STG
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)
Numerosi studi dimostrano che la rTMS è
un efficace trattamento per la depressione
maggiore farmaco resistente
Disturbi dell’umore
Best Practices Treatment Guideline for DepressionBased on 2010 APA guidelines and TMS Therapy indication for use
Adapted from: Practice Guideline for the Treatment of Patients with Major
Depressive Disorder, 3rd Edition, APA (2010)
47
MDD associata
all’ipoeccitabilità della
corteccia prefrontale sinistra
e alla ipereccitabilità della
corteccia di destra
Risposta della MDD
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
Disturbi d’ansia
Schizofrenia
transcranial DIRECT CURRENT STIMULATION
(tDCS)
LA NEUROSTIMOLAZIONE
VARIAZIONE DELLO STATO DI ECCITAZIONE
DELLE CELLULE
VARIAZIONE DELLA RISPOSTA SINCRONA DI
POPOLAZIONI DI NEURONI
Applicazione di una corrente elettrica/campo elettrico al tessuto
nervoso
La tDCS è una tecnica di stimolazionecerebrale non invasiva che consistenell’applicazione sullo scalpo di elettrodieroganti una corrente continua (DC) dibassa intensità ed indolore. Gli elettrodisono in spugna sintetica ed imbevuti dasoluzione salina.
METODICA
STIMOLAZIONE A CORRENTE CONTINUA
Semplicità della tecnica
Assenza di effetti collaterali
Persistenza degli effetti
Prospettiva per il trattamento di diverse patologie
neurologiche e neuropsichiatriche
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.
EFFETTI COLLATERALI SEGNALATI
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 metodicheNuovi studi stanno sperimentando l’effetto della combinazione tDCS – rTMS
rTMS vs tDCS
APPLICAZIONI TERAPEUTICHE
La tDSC trova potenziale applicazione in tutte lecondizioni patologiche caratterizzate da unaalterazione dello stato di attivazione della cortecciacerebrale.
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)
APPLICAZIONI TERAPEUTICHE
Pathology Polarity Stimulation
electrode
position
Reference
electrode
position
Current
(mA)
range
Duration
(min)
Sessions
Depression
Anodal F3 Controlateral
OrbitoFrontal cortex
1-2
20
Once or Twice a
day for 5 or 10
consecutive
daily session
Anodal/
Cathodal
F3/F4
bilateral
//
Stroke
Anodal/
Cathodal
M1 affected
hemisphere
Controlateral
OrbitoFrontal cortex
1-2
20
4 weekly
sessions
Once a day for 5
consecutive
daily session
Pain Anodal M1 Controlateral
OrbitoFrontal cortex
2 20 Once a day for 5
consecutive
daily session
Pathology Polarity Stimulation
electrode
position
Reference
electrode
position
Current
(mA)
range
Duration
(min)
Sessions
Depression
Anodal F3 Controlateral
OrbitoFrontal cortex
1-2
20
Once or Twice a
day for 5 or 10
consecutive
daily session
Anodal/
Cathodal
F3/F4
bilateral
//
Stroke
Anodal/
Cathodal
M1 affected
hemisphere
Controlateral
OrbitoFrontal cortex
1-2
20
4 weekly
sessions
Once a day for 5
consecutive
daily session
Pain Anodal M1 Controlateral
OrbitoFrontal cortex
2 20 Once a day for 5
consecutive
daily session
SPECIALITÁ PRINCIPALE
INDICAZIONENUOVE
APPLICAZIONI
Psichiatria DepressioneCraving
Disordini alimentari
Neurologia Dolore
Disordini del movimentoAlzheimerCefalea
RiabilitazionePost Ictus
(Cognitivo/Motorio)
Medicina sportiva Endurance motoria
POTENZIALE INTERESSE
APPLICAZIONI TERAPEUTICHE: PATOLOGIE NEUROLOGICHE
STUDI PILOTA
- 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)
APPLICAZIONI TERAPEUTICHE: PATOLOGIE PSICHIATRICHE
STUDI PILOTA
Craving (Boggio et al., 2008; Fregni et al., 2008; Fregni et al., 2008;
2009)
- Alcool
- Fumo
- Cibo
- Cannabis
Disturbi dell’alimentazione (Hecht D., 2009)
PROSPETTIVE
APPLICAZIONI IN NEUROPSICHIATRIA
INFANTILE:
Epilessie focali farmaco-resistenti
Sindrome di Gilles de La Tourette
Autismo
ADHD
La tDCS nel trattamento dei disturbi di lettura
PROSPETTIVE
Studi pilota
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
tDCS e dislessia
Partecipanti: 40 bambini con dislessia
(10-18 anni)
Durata del trattamento: 6 settimane
Frequenza: 3 volte/sett
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
tDCS e dislessia
Velocità e accuratezzaParole Non paroleBrano
t0 prima della stimolazionet1 immediatamente dopo il trainingt2 1 settimana dopot3 1 mese dopot4 6 mesi dopo
tDCS e dislessia
- 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?
In conclusione