Identificare le disfunzioni cognitive nei disturbi psicotici
La ricerca sulle disfunzioni cognitive offre spunti per il trattamento dei disturbi psicotici.
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Indice
- Sfide Attuali nel Trattamento
- Necessità di un Nuovo Approccio
- Categorie di Ricerca
- Il Ruolo della Connettività Funzionale a Riposo
- Cornice Neuromark
- Ipotesi di Studio
- Dati dai Partecipanti
- Analisi dei Dati
- Trovare Caratteristiche Relazionate alla Cognizione
- Identificazione dei Biotipi di Pazienti
- Validazione dei Biotipi e Somiglianza Familiare
- Differenze nei Biotipi
- Implicazioni per la Ricerca Futura
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
La Disfunzione Cognitiva è un problema comune nei disturbi psicotici come la schizofrenia, il disturbo schizoaffettivo e il disturbo bipolare. Questo problema influisce su come una persona pensa, ricorda e processa le informazioni. È importante esaminare la disfunzione cognitiva perché influisce molto sulla vita quotidiana e sul funzionamento generale di chi ne è colpito.
Sfide Attuali nel Trattamento
Nonostante il riconoscimento della disfunzione cognitiva come un tema centrale nei disturbi psicotici, i trattamenti attuali spesso non affrontano efficacemente questo problema. I ricercatori stanno ancora cercando di capire le cause biologiche della disfunzione cognitiva. Potrebbero esserci diversi gruppi di pazienti con diverse caratteristiche cerebrali che richiedono strategie di trattamento specifiche. Tuttavia, la maggior parte delle diagnosi si basa sui sintomi senza considerare i cambiamenti cerebrali sottostanti che possono influenzare la funzione cognitiva.
Necessità di un Nuovo Approccio
C'è bisogno di nuove strategie di trattamento che tengano conto delle differenze biologiche tra individui con la stessa diagnosi e quelli con diagnosi diverse. Gli interventi cognitivi attuali di solito si concentrano su sintomi specifici, trascurando la natura biologica variegata della disfunzione cognitiva. Questa mancanza di trattamento mirato può ostacolare i risultati positivi.
Categorie di Ricerca
Le ricerche precedenti sulla disfunzione cognitiva nei disturbi psicotici rientrano in tre categorie principali:
Studi sulle Prestazioni cognitive: Alcuni studi classificano i pazienti in base a capacità cognitive osservabili. Questo metodo è simile alle categorie diagnostiche esistenti, ma potrebbe trascurare differenze cerebrali più profonde.
Studi su Compiti Cognitivi e di Laboratorio: Altri studi combinano le prestazioni cognitive con compiti eseguiti in laboratorio per identificare gruppi. Tuttavia, questo spesso trascura l'attività cerebrale legata alle abilità cognitive.
Studi di Imaging cerebrale: Alcune ricerche utilizzano tecniche di imaging cerebrale, come la risonanza magnetica (MRI), per studiare le caratteristiche cerebrali. Tuttavia, questi studi spesso si concentrano su categorie ampie piuttosto che essere specificamente legati alla disfunzione cognitiva.
Mettere insieme le intuizioni di queste tre categorie potrebbe fornire un quadro più chiaro della disfunzione cognitiva e aiutare a sviluppare trattamenti migliori.
Connettività Funzionale a Riposo
Il Ruolo dellaStudi recenti hanno indicato che la connettività funzionale a riposo (rsfMRI) è uno strumento potente per comprendere le prestazioni cognitive rispetto alla MRI strutturale. La rsfMRI può mostrare come diverse regioni del cervello comunicano tra loro, consentendo ai ricercatori di classificare i pazienti in base alla funzione cerebrale.
Cornice Neuromark
I ricercatori hanno creato un nuovo strumento chiamato Neuromark per identificare schemi cerebrali funzionali tra vari partecipanti usando la rsfMRI. Questo strumento include un modello basato su dati di oltre 100.000 individui, creando una mappa dettagliata delle reti cerebrali. Utilizzare questo framework potrebbe aiutare i ricercatori a indagare sui potenziali sottogruppi cerebrali nei pazienti con disturbi psicotici.
Ipotesi di Studio
In questa ricerca, gli scienziati ipotizzano che sia possibile identificare gruppi distinti di pazienti basati sulla connettività cerebrale funzionale e sui profili cognitivi. Stanno esaminando un ampio dataset che include pazienti con schizofrenia, disturbo schizoaffettivo e disturbo bipolare, insieme ai loro familiari e a individui senza questi disturbi. La validazione di questi gruppi avverrà tramite test con campioni aggiuntivi.
Dati dai Partecipanti
Lo studio ha raccolto dati da 2.270 partecipanti attraverso una rete dedicata a comprendere come le diverse condizioni di salute mentale influenzano le funzioni cognitive. Questo campione includeva pazienti con disturbi psicotici, i loro parenti di primo grado e partecipanti di controllo senza storia di psicosi. I ricercatori hanno analizzato dati da scansioni cerebrali e valutazioni cognitive.
Analisi dei Dati
Il campione è stato diviso in due gruppi: un set di scoperta (80% dei partecipanti) e un set di replicazione (20%). Entrambi i gruppi contenevano proporzioni simili di pazienti, familiari e controlli. I partecipanti hanno subito diverse valutazioni cliniche per misurare i loro sintomi e abilità cognitive.
Per analizzare i dati cerebrali, è stato utilizzato il software GIFT per identificare le reti cerebrali individuali e calcolare come queste reti siano collegate. Questa analisi ha prodotto una matrice che rappresenta come diverse regioni del cervello si relazionano tra loro in ogni partecipante.
Trovare Caratteristiche Relazionate alla Cognizione
L'obiettivo era trovare caratteristiche nella connettività cerebrale che si relazionano alla prestazione cognitiva. Utilizzando metodi statistici, i ricercatori miravano a trovare relazioni che massimizzassero la connessione tra variabili cerebrali e cognitive. Questo approccio è stato condotto sul set di scoperta, che includeva tutti i gruppi di partecipanti.
I ricercatori hanno esaminato come diversi fattori, tra cui età, sesso e status socioeconomico, potessero influenzare la relazione tra connettività cerebrale e prestazione cognitiva. Così facendo, miravano a identificare quali aspetti del funzionamento cerebrale influiscono sulle abilità cognitive.
Identificazione dei Biotipi di Pazienti
I ricercatori hanno applicato tecniche di clustering per identificare gruppi, o "biotipi", di pazienti in base alle loro caratteristiche cognitive. L'analisi ha mostrato che era possibile distinguere due cluster nel gruppo di pazienti. Ogni cluster rifletteva schemi unici di connettività cerebrale legati alla prestazione cognitiva.
Validazione dei Biotipi e Somiglianza Familiare
Una volta stabiliti i biotipi, i ricercatori hanno testato se i familiari dei pazienti condividevano caratteristiche cognitive e funzionali simili. Molti familiari sono stati trovati a raggrupparsi con i loro membri della famiglia affetti, indicando caratteristiche biologiche condivise.
I ricercatori hanno anche confrontato questi biotipi con le categorie diagnostiche DSM. I risultati suggerivano che i gruppi diagnostici tradizionali potrebbero non catturare accuratamente le caratteristiche cerebrali e cognitive specifiche degli individui. Invece, i biotipi potrebbero offrire un quadro migliore per comprendere la disfunzione cognitiva e guidare gli approcci al trattamento.
Differenze nei Biotipi
Il primo biotipo mostrava compromissioni cognitive più severe e alcune caratteristiche demografiche rispetto al secondo biotipo. Gli individui del primo biotipo presentavano problemi di connettività cerebrale più pronunciati e una maggiore incidenza di difficoltà di apprendimento infantili.
Inoltre, le connessioni del primo biotipo tra le varie reti cerebrali mostrano schemi di attività diversi. Queste differenze potrebbero indicare meccanismi sottostanti variabili che influenzano la funzione cognitiva e lo sviluppo.
Implicazioni per la Ricerca Futura
In generale, questo studio evidenzia l'importanza di riconoscere la diversità biologica nei disturbi psicotici. Adottando un approccio basato sui biotipi in base alla funzione cerebrale piuttosto che fare affidamento esclusivamente sulle diagnosi basate sui sintomi, i ricercatori potrebbero avere una migliore comprensione della disfunzione cognitiva e migliorare le strategie di trattamento.
Le ricerche future potrebbero indagare ulteriormente come i diversi trattamenti influenzano il funzionamento cognitivo in vari biotipi, portando potenzialmente a interventi personalizzati progettati per soddisfare le esigenze uniche di ogni gruppo di pazienti.
Conclusione
In conclusione, l'identificazione di biotipi relazionati alla cognizione nei disturbi psicotici offre una nuova direzione promettente per la ricerca e il trattamento. Questi risultati rivelano la complessità della disfunzione cognitiva e suggeriscono che un approccio più mirato potrebbe migliorare i risultati per gli individui colpiti da condizioni psicotiche. Concentrandosi sulle basi biologiche di questi disturbi, possiamo lavorare per sviluppare trattamenti efficaci che affrontino le esigenze uniche di ogni paziente.
Titolo: Neurobiology-based Cognitive Biotypes Using Multi-scale Intrinsic Connectivity Networks in Psychotic Disorders
Estratto: ObjectiveUnderstanding the neurobiology of cognitive dysfunction in psychotic disorders remains elusive, as does developing effective interventions. Limited knowledge about the biological heterogeneity of cognitive dysfunction hinders progress. This study aimed to identify subgroups of patients with psychosis with distinct patterns of functional brain alterations related to cognition (cognitive biotypes). MethodsB-SNIP consortium data (2,270 participants including participants with psychotic disorders, relatives, and controls) was analyzed. Researchers used reference-informed independent component analysis and the NeuroMark 100k multi-scale intrinsic connectivity networks (ICN) template to obtain subject-specific ICNs and whole-brain functional network connectivity (FNC). FNC features associated with cognitive performance were identified through multivariate joint analysis. K-means clustering identified subgroups of patients based on these features in a discovery set. Subgroups were further evaluated in a replication set and in relatives. ResultsTwo biotypes with different functional brain alteration patterns were identified. Biotype 1 exhibited brain-wide alterations, involving hypoconnectivity in cerebellar-subcortical and somatomotor-visual networks and worse cognitive performance. Biotype 2 exhibited hyperconnectivity in somatomotor-subcortical networks and hypoconnectivity in somatomotor-high cognitive processing networks, and better preserved cognitive performance. Demographic, clinical, cognitive, and FNC characteristics of biotypes were consistent in discovery and replication sets, and in relatives. 70.12% of relatives belonged to the same biotype as their affected family members. ConclusionsThese findings suggest two distinctive psychosis-related cognitive biotypes with differing functional brain patterns shared with their relatives. Patient stratification based on these biotypes instead of traditional diagnosis may help to optimize future research and clinical trials addressing cognitive dysfunction in psychotic disorders.
Autori: Armin Iraji, P. Andres-Camazon, C. Martinez Diaz-Caneja, R. Ballem, J. Chen, V. Calhoun
Ultimo aggiornamento: 2024-05-14 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.24307341
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.24307341.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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