Caratterizzazione morfologica e assessment neuropsicologico in una coorte di pazienti con deficit cognitivo lieve e diagnosi di malattia di Alzheimer

Abstract

La malattia di Alzheimer (AD) è una delle più comuni forme di demenza, termine con il quale si intende un progressivo declino del funzionamento cognitivo e motorio, che fa sì che il paziente che ne è affetto non sia gradualmente più in grado di svolgere le attività quotidiane in modo autonomo, né di prendere decisioni adeguate al contesto, o di controllare appropriatamente i propri comportamenti ed emozioni. L’iniziale quadro clinico della AD è rappresentato principalmente da un’inefficienza della memoria episodica, che si può riscontrare nella fase intermedia di Deficit Cognitivo Lieve (o Mild Cognitive Impairment, MCI), in cui però l’autonomia del paziente è preservata, per poi aggravarsi con l’avanzamento della patologia, la cui sintomatologia potrebbe includere, in aggiunta, compromissioni motorie, linguistiche, gravi deficit mnestici, richiedendo, pertanto, un aiuto costante nella vita di tutti i giorni. Dal punto di vista, invece, strutturale, l’aumento a livello cerebrale delle proteine tau e beta-amiloide produce agglomerati intra ed extra-cellulari che, concentrandosi dapprima nei lobi temporali mediali, riduce nell’arco di pochi anni, l’efficienza funzionale del cervello, finendo per diffondersi anche a livello corticale nei lobi prefrontali, nello stadio finale della malattia. Nella prima parte del presente elaborato si fornirà una dettagliata descrizione dei cambiamenti neuro-cognitivi e morfologici che avvengono nelle differenti fasi della AD, passando, in un secondo momento, all’approfondimento della capacità di imitazione in questo tipo di pazienti, aggiungendo una breve introduzione su quelle che sono le aree cerebrali cardini che supportano tale abilità: le regioni parieto-frontali con proprietà specchio. La letteratura, infatti, evidenzia un possibile collegamento tra la funzione motoria e lo sviluppo della malattia di Alzheimer -sebbene questa relazione non sia stata ad oggi sufficientemente analizzata- mettendo in luce una significativa alterazione nell’attivazione del circuito mirror nei pazienti AD, dato, questo, che confermerebbe un potenziale collegamento tra il funzionamento motorio, inclusa l’imitazione, ed i processi neurodegenerativi. Saranno, pertanto, delineati metodi e risultati dello studio, oggetto del presente lavoro, il quale prevede un compito di osservazione-imitazione all’interno della Risonanza Magnetica relativo ad azioni bimanuali, volte alla produzione di un origami tramite un foglio di carta. Come ipotizzato, la performance motoria risulta essere significativamente diversa tra i pazienti con Alzheimer e quelli con MCI, e nel campione di soli pazienti quest’ultima correla con diversi punteggi di test neuropsicologici, tra i quali lo screening cognitivo MOCA. Tutti i pazienti sono in grado di riprodurre tali azioni complesse, e nello specifico, il sottocampione di coloro che hanno diagnosi di MCI mostra una prestazione migliore rispetto a quelli con conclamata diagnosi di demenza di Alzheimer lieve, in linea con le evidenze in letteratura. Circa la distribuzione di sostanza grigia e bianca tra sani e pazienti, si rileva una differenza significativamente notevole nelle strutture sottocorticali, principalmente nell’ippocampo, l’amigdala, il cervelletto motorio e i gangli della base; le aree del circuito mirror, al contrario, non sembrano avere una degenerazione pari a quelle sovra- citate. È il risparmio delle regioni sottocorticali, ma non corticali, ad essere, inoltre, predetto dallo screening cognitivo e dalla qualità della performance (in misura maggiore dal primo rispetto alla seconda).

The Alzheimer's disease (AD) is one of the most common forms of dementia, a term that refers to a progressive decline in cognitive and motor functioning, which causes the affected patient to gradually become unable to perform daily activities independently, or to make context-appropriate decisions, or to appropriately control his or her behaviours and emotions. The initial clinical picture of AD is mainly represented by an inefficiency of episodic memory, which can be seen in the intermediate stage of Mild Cognitive Deficit (or Mild Cognitive Impairment, MCI), in which, however, the patient's autonomy is preserved, and then worsens as the disease progresses. The symptomatology might include, in addition, motor impairments, language, severe mnestic deficits, requiring, therefore, constant help in everyday life. On the other hand, from the structural point of view, the brain's increase in tau and beta-amyloid proteins produces intra- and extra-cellular clusters (it begins to concentrate in the medial temporal lobes) that reduces within a few years, the brain's functional efficiency, eventually spreading even to the cortical level in the prefrontal lobes, in the final stage of the disease. The first part of this dissertation will provide a detailed description of the neuro-cognitive and morphological changes that occur in the different stages of AD, while in the second part, will go the into-depth in the study of the ability to imitate in this type of patients, adding a brief introduction to what are the pivotal brain areas that support this ability: the parieto-frontal regions with mirror properties. The literature, in fact, points to a possible link between motor function and the development of Alzheimer's disease -although this relationship has not been sufficiently analysed to date- emphasizing a significant alteration in the activation of the mirror circuit in AD patients, that would confirm a potential link between motor functioning, including imitation, and neurodegenerative processes. Methods and results of the study will describe an observation-imitation task performed in the MRI machine, characterised by bimanual actions, aimed at the production of an origami using a sheet of paper. As hypothesized, motor performance turned out to be significantly different between patients with Alzheimer's and those with MCI, and in the patient-only sample the performance correlates with different neuropsychological test scores, including MOCA, the cognitive screening test. All patients were able to reproduce such complex actions, and specifically, the subsample of those diagnosed with MCI showed better performance than those with established diagnosis of mild Alzheimer's dementia, in line with the evidence in the literature. Concerning the comparison of the distribution of grey and white matter between healthy subjects and patients, there was a significantly noticeable difference in the subcortical structures, mainly in the hippocampus, amygdala, motor cerebellum and basal ganglia; areas of the mirror network, on the contrary, do not seem to have a comparable degeneration. Finally, the sparing of subcortical, but not cortical, regions is predicted by cognitive screening and performance quality.