Attivazione del Sistema Specchio durante un compito di imitazione di azioni in pazienti con malattia di Alzheimer e Mild Cognitive Impairment : uno studio fMRI

Abstract

La malattia di Alzheimer (AD) rappresenta la causa più frequente di demenza nel mondo, termine generico utilizzato per descrivere un declino delle facoltà mentali sufficientemente grave da interferire con la vita quotidiana, tanto da essere considerata dal British Medical Journal una “nuova, silente epidemia”. Essa è caratterizzata primariamente dalla presenza di deficit cognitivi e comportamentali progressivi che intaccano, soprattutto nelle fasi iniziali, la memoria episodica, per poi estendersi successivamente agli altri domini. Strutturalmente, il cervello va incontro ad una massiccia perdita di volume, e dunque ad atrofia che, parallelamente all’aggravamento dei deficit cognitivi, coinvolge soprattutto i lobi temporo-mesiali e parietali con relativa conservazione delle aree frontali. La AD è tipicamente preceduta dalla fase clinica di Mild Cognitive Impairment (MCI), deficit cognitivo lieve che può interessare diversi domini cognitivi senza impattare gravemente sulle attività della vita quotidiana. Anche se l'AD e l'MCI sono state finora caratterizzate come malattie "cognitive", nell'ultimo decennio è stato sempre più riconosciuto un legame tra la funzione motoria e il rischio di sviluppare l'AD. Attualmente, pochi studi in letteratura sembrano aver indagato il comportamento motorio dei pazienti AD, e soprattutto la loro capacità imitativa, che, da un punto di vista neurofisiologico, è supportata dall’integrità del sistema fronto-parietale dei neuroni specchio. Nella prima parte del presente lavoro verrà approfondito il quadro clinico dell’AD e verrà fornita una panoramica sul Sistema Specchio e sul suo importante ruolo nell’imitazione. Successivamente, verranno descritti la parte metodologica e i risultati dello studio sperimentale. Esso consiste in uno studio fMRI volto a indagare l’attivazione cerebrale del Sistema Specchio in pazienti MCI, in pazienti AD di grado lieve e in individui sani di pari età, durante un compito di osservazione-imitazione di azioni complesse bimanuali, consistente in passaggi e pieghe su un foglio di carta per formare un origami. Nel complesso, i risultati del presente studio mostrano che i pazienti AD e MCI sono in grado di imitare azioni complesse e che il compito di imitazione attiva il Sistema Specchio, sebbene in modo diverso rispetto ai soggetti sani. Verrà approfondita, inoltre, la relazione tra attivazione funzionale della DLPFC (corteccia prefrontale dorsolaterale) e performance imitativa. Nella discussione, oltre ad un commento critico sui risultati e un confronto con la letteratura riguardante compiti di imitazione, viene proposto un possibile utilizzo della terapia basata sull’osservazione/ripetizione di azioni (AOT) anche nei pazienti appartenenti al continuum della malattia di Alzheimer.

Alzheimer's disease (AD) represents the most frequent cause of dementia in the worlda generic term used to describe a decline in mental faculties severe enough to interfere with daily life - so much so that it is considered a "new, silent epidemic" by the British Medical Journal. It is characterized primarily by the presence of progressive cognitive and behavioral deficits that affect, especially in the early phases, episodic memory, and then later extend to the other domains. Structurally, the brain goes through massive volume loss, and thus atrophy, which, in parallel with the worsening of cognitive deficits, involves mainly the temporo-mesial and parietal (precuneus) lobes with relative preservation of the frontal areas. AD is typically preceded by the clinical phase of Mild Cognitive Impairment (MCI), which may affect several cognitive domains but without severely impacting activities of daily living. Although AD and MCI have so far been characterized as "cognitive" diseases, a link between motor function and the risk of developing AD has been increasingly recognized in the last decade. Currently, few studies in the literature have investigated the motor behavior of AD patients and especially their imitative ability, which, from a neurophysiological point of view, is supported by the integrity of the fronto-parietal mirror neuron system. In the first part of the present work, the clinical picture of AD will be discussed in depth and an overview of the Mirror System and its important role in imitation will be provided. Next, the methodological part and the results of the experimental study will be described. It consists of an fMRI study aimed at investigating the brain activation of the Mirror System in MCI patients, mild AD patients and healthy individuals of the same age, during an observation-imitation task of complex bimanual actions, consisting of steps and folds on a sheet of paper to form an origami. Overall, the results of the present study show that AD and MCI patients are able to imitate complex actions and that the imitation task activates the Mirror System, although in a different way than healthy individuals. The relationship between functional activation of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) and imitative performance will also be explored. In the discussion, in addition to a critical commentary on the results and a comparison with the literature concerning imitation tasks, a possible use of action observation/repetition (AOT)-based therapy is also proposed in patients belonging to the Alzheimer's disease continuum.