Mappatura del cervello ADHD: le scansioni MRI possono sbloccare un trattamento migliore e persino la prevenzione dei sintomi

Brain MRI Imaging può diagnosticare l'ADHD?

La risonanza magnetica cerebrale (MRI) può diagnosticare l'ADHD? Sfortunatamente, ma inequivocabilmente, no. Nessuna modalità di imaging del cervello - risonanza magnetica, scansione SPECT, T.O.V.A o altro - può diagnosticare accuratamente il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD o ADD).

Nonostante ciò che potresti aver letto sulla stampa popolare, nessuno di questi strumenti può essere utilizzato in modo affidabile come strumenti diagnostici indipendenti e precisi per identificare ADHD. Test come il T.O.V.A. e l'attività di prestazione continua può essere utile nel dare al medico diagnostico informazioni aggiuntive, ma isolate non sono diagnostiche e non devono essere utilizzate per la diagnosi ADHD.

Perché? Un individuo potrebbe fare molto male sul T.O.V.A., ma non perché ha l'ADHD. Ad esempio, qualcuno che è profondamente depresso avrà anche problemi di attenzione, quindi questo test manca di ciò che chiamiamo "specificità per l'ADHD".

L'altro problema è la mancanza di sensibilità. In alcune situazioni, l'attenzione di alcuni bambini con ADHD è molto compromessa. Ma quando fanno il T.O.V.A., la loro attenzione non sembra così male. Alcuni genitori lo vedono nel contesto di un videogioco, in cui a volte un bambino che ha anche il peggior caso di ADHD può effettivamente prestare attenzione abbastanza bene.

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Tuttavia, dal punto di vista della ricerca, scansioni del cervello - e le risonanze magnetiche cerebrali, in particolare - sono abbastanza importanti per aiutarci a pensare a condizioni che si verificano contemporaneamente. E la ragione di ciò è perché, man mano che la nostra comprensione del cervello migliora, stiamo guardando il cervello molto di più dalla prospettiva dei circuiti sottostanti o dei sistemi cerebrali. Quei sistemi cerebrali non hanno relazioni individuali con la diagnosi psichiatrica, ma possono essere alla base di varie condizioni.

Ad esempio, il sistema cerebrale che crediamo sia coinvolto nella risposta al piacere, o ciò che chiamiamo "elaborazione della ricompensa", è lo stesso sistema cerebrale associato sia all'ADHD che ai disturbi da uso di sostanze. Man mano che impariamo di più sul cervello, sta diventando più chiaro che alcuni sistemi cerebrali sottostanti possono predisporre gli individui a diverse condizioni piuttosto che a una condizione isolata. E questo è molto probabilmente il motivo per cui vediamo così tante coincidenze di condizioni psichiatriche.

La ricerca MRI può aiutarci a identificare e mappare quei sistemi cerebrali e aiuta anche i professionisti a comprendere il trattamento e la prevenzione dell'ADHD con una nuova lente sfumata.

L'ADHD è davvero prevenibile se è genetico?

Negli Stati Uniti, i tassi diagnostici di ADHD sono quasi raddoppiati negli ultimi 20 anni. Parte di questo aumento è attribuita a una maggiore consapevolezza di Sintomi dell'ADHD in tutti i suoi sottotipi - iperattivo / impulsivo, distratto e combinato. Detto questo, è improbabile che un aumento così significativo del tasso diagnostico di ADHD sia dovuto alla sola consapevolezza. Vi è una ragionevole possibilità che il tasso effettivo di ADHD stia effettivamente aumentando. Ciò sottolinea la necessità di approcci preventivi.

Alcuni casi di ADHD sono puramente attribuibili ai geni, ma la maggior parte dei ricercatori ritiene che, nella parte dei casi del leone, L'ADHD è in realtà causato da un'interazione tra gene e ambiente. In altre parole, i geni preparano il terreno, ma alcuni input ambientali innescano i sintomi dell'ADHD. La mia ricerca mira a comprendere meglio la componente ambientale di questa equazione epigenetica.

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Lo sviluppo del cervello umano è straordinariamente plastico. Ci sono molti cambiamenti in atto dalla nascita fino ai primi decenni di vita. E quali fattori alla fine influenzano lo sviluppo che aumenta o diminuisce il rischio di ADHD sono ancora cose che non abbiamo ancora elaborato - ancora.

Brain MRI Research for ADHD Prevention

Brain MRI è uno strumento nuovo e sperimentale nel mondo della ricerca sull'ADHD. Nel 2017, uno studio pubblicato in Radiologia differenze documentate tra le scansioni MRI dei cervelli ADHD e cervelli non ADHD. A questi risultati è stata data maggiore credibilità da uno studio del 2018 condotto da Centro medico dell'Università Radboud di Nimega che utilizzava le scansioni cerebrali della risonanza magnetica per concludere che le persone con ADHD avevano un volume cerebrale più piccolo in cinque aree subcorticali.

My Brain MRI Research presso la Columbia University

Il laboratorio Posner alla Columbia University utilizza la risonanza magnetica, tra gli altri strumenti, per studiare gli impatti delle esposizioni prenatali sull'ADHD. Comprendere il periodo prenatale è cruciale a causa dell'ampio sviluppo del cervello che si svolge durante quel periodo, e il mio laboratorio la ricerca è supportata da attuali studi epidemiologici e modelli animali che collegano una varietà di esposizioni prenatali a un rischio aumentato di ADHD. Tra queste esposizioni ci sono stress, traumi, vari farmaci, sostanze chimiche e persino dieta o obesità.

Gli studi che utilizzano modelli animali hanno sempre avuto un vantaggio rispetto agli studi sull'uomo in quanto, dopo la conclusione degli studi sugli animali, i ricercatori possono vedere nel cervello del ratto tramite dissezione. Ora, un approccio dettagliato alla risonanza magnetica multimodale consente ai laboratori come il mio di intraprendere studi sull'uomo con una capacità simile e intensificata di vedere nel cervello dei nostri soggetti. Quindi, sebbene la risonanza magnetica non possa ancora essere uno strumento diagnostico per l'ADHD, è un importante strumento di ricerca che consente agli scienziati di ottenere una visione speciale dello sviluppo del Cervello ADHD.

Il mio laboratorio ottiene scansioni MRI per i bambini poco dopo la nascita al fine di ottenere un'immagine del cervello prima che qualsiasi influenza postnatale prenda piede. Stiamo verificando se l'esposizione prenatale - a stress, traumi, alcol, ecc. - aumenta il rischio di ADHD al di sopra e al di là di alcuni effetti familiari o genetici. L'obiettivo generale è quello di isolare e identificare tramite risonanza magnetica quei fattori prenatali che aumentano il rischio di ADHD e quindi ridurre tali esposizioni. Cose come lo stress non saranno mai completamente eliminate, ma se possiamo ridurle, la ricerca suggerisce che possiamo ridurre il rischio che un bambino sviluppi l'ADHD.

Usiamo una risonanza magnetica strutturale, che ci consente di esaminare le dimensioni e le forme delle diverse regioni del cervello, e la risonanza magnetica di diffusione, che traccia i tratti della materia bianca che collegano le diverse regioni del cervello. Inoltre, la risonanza magnetica funzionale viene utilizzata per valutare quali regioni del cervello sono attive per un periodo di tempo.

Negli studi che stiamo conducendo ora, arruoliamo donne durante la gravidanza. Facciamo quindi una valutazione dettagliata delle varie esposizioni durante la gravidanza. Poco dopo la nascita, otteniamo scansioni MRI sui bambini. E poi per tutta l'infanzia, continuiamo a fare valutazioni dettagliate sullo sviluppo dell'attenzione e dei comportamenti iperattivi.

Brain MRI Research Goals

L'obiettivo del mio laboratorio è quello di continuare a seguire questi bambini fino ai 6-10 anni, quando la diagnosi di ADHD viene davvero alla luce. Ciò che ci permetterà di fare è determinare se le esposizioni prenatali che stiamo vedendo sono influenzando lo sviluppo del cervello e se ciò continua e prevede il successivo sviluppo di ADHD.

Il mio laboratorio vuole anche essere in grado di confrontare il rischio genetico per l'ADHD con il rischio indotto da esposizioni prenatali. Un approccio più quantitativo che stiamo usando per perseguire questo obiettivo è quello di genotipizzare le madri. Esiste un particolare profilo genetico chiamato Polygenic Risk Score che cerca di quantificare il rischio genetico per l'ADHD. Con la genotipizzazione di tutte le madri nel nostro studio, possiamo porre la stessa domanda: l'esposizione prenatale aumenta il rischio di ADHD al di là di quel punteggio di rischio poligenico? Speriamo che i risultati della nostra ricerca aiuteranno i professionisti a rispondere a questa domanda.

Perché abbiamo bisogno di nuovi trattamenti per l'ADHD?

I nostri attuali trattamenti farmacologici per l'ADHD funzionano abbastanza bene, ma sfortunatamente molti bambini interrompono il trattamento nel tempo. Sappiamo che l'ADHD è una condizione cronica che generalmente richiede un trattamento a lungo termine, eppure la maggior parte degli adolescenti con ADHD smette di assumere farmaci entro due anni dall'inizio. Perché? Il motivo principale addotto per l'interruzione del trattamento sono gli effetti collaterali, sottolineando il fatto che abbiamo bisogno di trattamenti migliori e più raffinati che siano meno inclini agli effetti collaterali.

Il trattamento farmacologico di prima linea per l'ADHD sono gli psicostimolanti, che furono sviluppati e utilizzati per la prima volta nei bambini negli anni '30. Il stimolante i trattamenti che usiamo oggi hanno meccanismi di erogazione leggermente alterati, come versioni a lunga durata d'azione e formulazioni liquide. Queste alterazioni sono molto utili, ma la farmacologia di base non è cambiata in quasi un secolo.

Inoltre, la nostra conoscenza di come funzionano gli psicostimolanti è sorprendentemente limitata, dato il mandato di questi farmaci. Sappiamo che gli psicostimolanti hanno un impatto immediato, aumentando la trasmissione della dopamina, ma non sappiamo quali cambiamenti provocano i farmaci stimolanti nel cervello che alleviano Sintomi di ADHD. E non sappiamo quali di questi cambiamenti siano effettivamente responsabili del miglioramento dei sintomi rispetto agli effetti collaterali.

Come la risonanza magnetica può accelerare lo sviluppo del trattamento dell'ADHD

Ancora una volta, il mio laboratorio si sta avvicinando a questo dilemma del trattamento dell'ADHD con la tecnologia MRI. In questo caso, non stiamo usando la risonanza magnetica per capire quali sono le cause dell'ADHD, ma invece stiamo usando la risonanza magnetica per capire come funzionano i nostri trattamenti e cosa possiamo fare per ridurre gli effetti collaterali.

In definitiva, ciò che vogliamo fare in questa linea di ricerca è identificare i cambiamenti cerebrali responsabili del miglioramento dei sintomi rispetto ai cambiamenti cerebrali responsabili degli effetti collaterali. E con queste informazioni a portata di mano, il passo successivo sarebbe quindi sviluppare nuovi farmaci che mirino specificamente a quei cambiamenti cerebrali che portano al miglioramento dei sintomi.

Se prendi un gruppo di bambini che hanno l'ADHD e eseguono scansioni MRI su di loro, quindi vengono trattati con farmaci stimolanti e scansionati di nuovo 10 anni dopo, non sarebbe in grado di determinare quali dei cambiamenti cerebrali documentati fossero attribuibili ai farmaci rispetto ai cambiamenti cerebrali che erano solo attribuibili all'uomo sviluppo. Crescono da 10 anni e quel processo in sé e per sé porterà a sostanziali cambiamenti nel cervello.

Lo studio condotto dal mio laboratorio e da altri laboratori suggerisce che ci sono cambiamenti significativi nella funzione cerebrale attribuibili a farmaci stimolanti. Ma quei cambiamenti hanno vita breve. Quando trattiamo i bambini con ADHD e un farmaco stimolante, vediamo che i farmaci possono essere estremamente efficaci a breve termine. Ma una volta interrotto il trattamento, entro un giorno, i sintomi riemergono.

La risonanza magnetica cerebrale ci sta aiutando a comprendere gli effetti a breve termine dei farmaci per l'ADHD e alla fine può aiutarci a comprendere anche gli effetti a lungo termine.

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Jonathan Posner, M.D., è certificato in psichiatria per adulti e bambini e psichiatria per adolescenti e gestisce un laboratorio di ricerca di risonanza magnetica presso la Columbia University. La sua ricerca ha ricevuto numerosi riconoscimenti dall'American Academy of Child and Adolescent Psychiatry (AACAP) e da Depression and Bipolar Support Alliance (DBSA), supporto continuo dal National Institutes of Health (NIH), ed è ampiamente pubblicato su prestigiose riviste come come JAMA e Lancetta.

Aggiornato il 6 marzo 2020