A cura di Nicoletta Gargano (Visita il Blog)

Nel presente studio sperimentale i soggetti analizzati sono pazienti con Mild Cognitive Impairment.

Il Mild Cognitive Impairment (MCI), ovvero decadimento cognitivo lieve, costituisce un’entità con caratteristiche cognitive eterogenee, in cui il destino evolutivo dei  pazienti non è univoco.  Gli MCI sono spesso considerati precursori della malattia di Alzheimer, nonostante non tutti i pazienti MCI sviluppino tale malattia. La conversione in demenza dipende dall’interazione di una molteplicità di fattori, quali predisposizione genetica, comorbidità, fattori ambientali, come anche una “personale riserva cognitiva” che ciascun individuo ha accumulato.

E’ noto dalla letteratura che in soggetti con AD (Alzheimer desease), rispetto a soggetti normali anziani (Nold, Normal Old), ci sia un aumento dell’ampiezza dei ritmi delta e una diminuzione dell’ampiezza del ritmo alpha. Gli MCI presentano una ampiezza intermedia delle bande alpha rispetto ai Nold e agli AD. Sono stati oggetto di studio 54 soggetti MCI, 50 soggetti con AD lieve e 45soggetti Nold.

Mild Cognitive Impairment
Fonte: CORTICAL SOURCES OF RESTING STATE EEG
ALPHA RHYTHMS DECREASE IN SUBJECTS
WITH MILD COGNITIVE IMPAIRMENT OVER 1
YEAR

Come verificato già dai precedenti studi nei soggetti AD si nota un peggioramento dopo un anno dei ritmi elettroencefalografici; nel presente studio si è voluto verificare che tale condizione avvenisse anche nei soggetti con MCI. I ritmi EEG nello stato di riposo a occhi chiusi sono stati rilevati con l’aiuto dell’elettroencefalografia tradizionale con montaggio del sistema internazionale 10-20 (a 19 elettrodi e uno di riferimento); l’elettroencefaolografia è stata scelta tra tutte le altre metodologie perché poco costosa e non invasiva.

Mild Cognitive Impairment, EEG 10-20 System
PH: hopkinsmedicine.org

In particolare sono stati oggetto di studio soggetti MCI che rispettavano precedenti criteri di inclusione ed esclusione di relazioni precedenti. Lo scopo del lavoro è dimostrare che nei pazienti con declino cognitivo lieve (MCI) si ha un deterioramento dei ritmi EEG dopo un anno dalla registrazione di baseline. A tale scopo sono stati effettuati confronti anche con pazienti Nold e con AD lieve. Si è indagato sui ritmi delle sorgenti corticali dopo un anno nei soggetti MCI con esami di durata non superiore ai 5 minuti, passati i quali si sarebbe ridotta la variabilità dei dati, ma contemporaneamente si sarebbe corso il rischio di perdere la vigilanza e l’acutezza del paziente.

Mild Cognitive Impairment, EEG - Ritmi Delta
Fonte: CORTICAL SOURCES OF RESTING STATE EEG
ALPHA RHYTHMS DECREASE IN SUBJECTS
WITH MILD COGNITIVE IMPAIRMENT OVER 1
YEAR

Registrati i ritmi EEG, si è passati alla pulizia dei segnali che potrebbero presentare artefatti quali blink, cioè artefatti dovuti alla apertura e chiusura della palpebra dei pazienti con metodo computerizzato autoregressivo. Effettuata l’analisi spettrale, con una FFT dello spettro di potenza, si sono andati a determinare i ritmi EEG con risoluzione in frequenza a 0,5Hz. La media di picco IAF nella prima registrazione risultava per i pazienti MCI pari a 9,5 Hz (±0.2 SE); nella seconda registrazione -cioè dopo 12 mesi- risultava pari a 9,2 Hz (±0.2 SE). Il software Loreta (acronimo di “low resolution brain electromagnetic tomography”) è uno dei metodi proposti per la risoluzione del problema inverso e si basa principalmente sulla minimizzazione della norma del Laplaciano tridimensionale della distribuzione di corrente. Loreta permette di modellizzare in 3D la distribuzione delle sorgenti dei ritmi EEG. In linea con la bassa risoluzione spaziale della tecnica adottata, attraverso l’ambiente Matlab sono state attenute le soluzioni medie della densità di potenza. Loreta attua una discretizzazione spaziale di una macroregione di interesse del modello del cervello, secondo le aree di Brodmann.

Loreta - Mild Cognitive Impairment
Fonte: CORTICAL SOURCES OF RESTING STATE EEG
ALPHA RHYTHMS DECREASE IN SUBJECTS
WITH MILD COGNITIVE IMPAIRMENT OVER 1
YEAR

Attraverso Loreta è stata, quindi, possibile una discretizzazione spaziale del cervello in 2394 voxel. Abbiamo ottenuto così una media delle densità di correnti nei gruppi MCI, Nold e AD lievi.

Distribuzione spaziale delle soluzioni di LORETA
Fonte: CORTICAL SOURCES OF RESTING STATE EEG
ALPHA RHYTHMS DECREASE IN SUBJECTS
WITH MILD COGNITIVE IMPAIRMENT OVER 1
YEAR

È’ stato rilevato che negli MCI si ha, come nei pazienti AD lievi, una riduzione dei ritmi alpha 1 e alpha 2 dopo un anno dalla prima registrazione. Attraverso il metodo statistico ANOVA sono stati ottenuti dei confronti significativi tra i tre gruppi di indagine; in pratica le soluzioni medie normalizzate Loreta sono state filtrate attraverso l’analisi statistica ANOVA.

Grand average of LORETA current density
Fonte: CORTICAL SOURCES OF RESTING STATE EEG
ALPHA RHYTHMS DECREASE IN SUBJECTS
WITH MILD COGNITIVE IMPAIRMENT OVER 1
YEAR
ANOVA - Mild Cognitive Impairment
Fonte: CORTICAL SOURCES OF RESTING STATE EEG
ALPHA RHYTHMS DECREASE IN SUBJECTS
WITH MILD COGNITIVE IMPAIRMENT OVER 1
YEAR

Nell’analisi di controllo le soluzioni di Loreta sono state correlate con il punteggio MMSE (indice di stato cognitivo del soggetto). È stata rilevata una correlazione positiva tra i ritmi alpha 1 e l’indice MMSE. L’analisi ha evidenziato un valore come il punteggio MMSE peggiori dopo un anno dalla prima prova nei soggetti MCI. Le sorgenti alpha nei soggetti MCI risultano più basse di quelle del gruppo Nold, ma più alte di quelle del gruppo con Ad lieve. Nel secondo step è stato rilevato che i ritmi delta e theta dei pazienti MCI, nelle regioni temporali e occipitali dello scalpo, aumentavano con X riduzione della ampiezza di ritmi beta.

Concludendo, dalla presente analisi si rileva che i ritmi alpha 1 e alpha 2 dei soggetti MCI in prove nello stato di riposo si riducono dopo un anno dalla prima registrazione.

BIBLIOGRAFIA

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