DOC e fMRI: modulazione volontaria dell’attività cerebrale in pazienti con disordini di coscienza

MR skanner

L’impiego delle metodiche di Risonanza Magnetica Funzionale (fMRI) nella valutazione dei disordini di coscienza (DOC) si sta rivelando una tecnica molto promettente ed efficace per abbattere l’elevato tasso di errata diagnosi, che attualmente si aggira intorno al 43% (Andrews et al., 1996; Schnakers et al., 2009). Sino ad oggi se un paziente perdeva la capacità di essere responsivo all’ambiente il clinico apportava molto probabilmente una diagnosi di Stato Vegetativo (VS). In realtà questa potrebbe rivelarsi sbagliata in quanto la non reattività del paziente non correla sempre con la perdita di coscienza. Molteplici studi fMRI hanno infatti osservato come soggetti apparentemente in stato vegetativo fossero capaci, in modo volontario, di modulare la propria attività cerebrale. Essi, seguendo le indicazioni dello sperimentatore, riuscivano ad attivare, in compiti di mental imagery, le stesse aree neurali di soggetti pienamente coscienti. Per questi motivi è possibile dissociare il comportamento osservabile dal livello di coscienza residua (Owen et al., 2006).
In un recente lavoro di Monti et al. (2010), si è impiegato un’interessante paradigma sperimentale nel quale, tramite un semplice compito immaginativo, si ottenevano risposte binarie (si/no). Nello specifico, lo sperimentatore poneva alcune domande al paziente, il quale era invitato a rispondere correttamente modulando l’attività corticale per mezzo dell’immaginazione di atti motori semplici o compiti di navigazione spaziale (in accordo con quanto precedentemente stabilito). Il soggetto, al quale era stata fatta diagnosi di Minima Coscienza (MCS), ha risposto correttamente 5 volte su 6. Questo dimostra come, in questo caso, la diagnosi di MCS potesse essere considerata errata in quanto l’uso funzionale di un oggetto e la comunicazione sono un fattore positivo riscontrabile nella grave disabilità (Giacino et al., 2004).
In uno studio di Coleman et al. (2007), si è voluto indagare se in soggetti con diagnosi di VS e MCS vi fosse la capacità di discriminare suoni semplici e frasi semanticamente e sintatticamente corrette. I ricercatori si sono serviti di una stimolazione passiva che prevedeva la presentazione di stimoli uditivi organizzati gerarchicamente su tre livelli. I risultati ci hanno permesso di osservare come ben tre soggetti su sette (~43%) con diagnosi di VS, rispondevano alla somministrazione di stimoli linguistici esibendo un pattern di attivazione corticale specifico e simile a quello dei controlli sani. Inoltre, due pazienti MCS su cinque (40%) hanno fornito risposte cerebrali adeguate durante l’ascolto di linguaggio.
Questi sono solo alcuni esempi dell’applicazione di metodiche fMRI nella valutazione dei disordini di coscienza. Tuttavia, risulta necessario osservare come ad oggi non vi siano valori normativi di riferimento indipendenti dal soggetto o dalla strumentazione usata. Inoltre, alcune evidenze empiriche sottolineano come la PET abbia sensibilità maggiore rispetto ad fMRI nel distinguere i pazienti MCS da VS (Stender et al., 2014). In conclusione, è possibile affermare che le neuroimmagini potranno divenire, in un futuro ormai prossimo, un importante elemento di supporto alla diagnosi clinica in merito ai disordini di coscienza. Sarà possibile monitorare longitudinalmente la risposta cerebrale del paziente in modo da contenere differenze individuali, apportando quindi una sinergia con l’osservazione clinica e l’impiego di strumenti come, per esempio, la CRS-R.

 

Bibliografia

Andrews, K., Murphy, L., Munday, R., & Littlewood, C. (1996). Misdiagnosis of the vegetative state: retrospective study in a rehabilitation unit. BMJ (Clinical Research Ed.), 313, 13–16.

Coleman, M. R., Bekinschtein, T., Monti, M. M., Owen, A. M., & Pickard, J. D. (2009). A multimodal approach to the assessment of patients with disorders of consciousness. Progress in Brain Research, 177, 231–248.

Giacino, J. T., Kalmar, K., & Whyte, J. (2004). The JFK Coma Recovery Scale-Revised: measurement characteristics and diagnostic utility. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 85, 2020–2029.

Monti, M. M., Vanhaudenhuyse, A., Coleman, M. R., Boly, M., Pickard, J. D., Tshibanda, L., … Laureys, S. (2010). Willful modulation of brain activity in disorders of consciousness. The New England Journal of Medicine, 362, 579–589.

Owen, A. M., Coleman, M. R., Boly, M., Davis, M. H., Laureys, S., & Pickard, J. D. (2006). Detecting awareness in the vegetative state. Science (New York, N.Y.), 313, 1402.

Schnakers, C., Perrin, F., Schabus, M., Hustinx, R., Majerus, S., Moonen, G., … Laureys, S. (2009). Detecting consciousness in a total locked-in syndrome: an active event-related paradigm. Neurocase, 15, 271–277.

Stender, J., Gosseries, O., Bruno, M.-A., Charland-Verville, V., Vanhaudenhuyse, A., Demertzi, A., … Laureys, S. (2014). Diagnostic precision of PET imaging and functional MRI in disorders of consciousness: a clinical validation study. Lancet (London, England), 384, 514–522.

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