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L’imaging mostra le differenze nel cervello con la schizofrenia

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La schizofrenia è una condizione di salute mentale che può influenzare i tuoi pensieri, sentimenti e comportamenti. I sintomi rientrano principalmente in tre categorie e includono:

  • sintomi positivi: psicosi, come allucinazioni, deliri, pensieri insoliti e linguaggio disordinato
  • sintomi negativi: motivazione, pianificazione e sentimenti di piacere ridotti, nonché affettività piatta
  • sintomi cognitivi: problemi di attenzione, concentrazione e memoria

La schizofrenia viene solitamente diagnosticata da un operatore sanitario quando qualcuno ha un’età compresa tra la tarda adolescenza e i primi 30 anni. Il trattamento si concentra sulla gestione dei sintomi e sul miglioramento del funzionamento quotidiano.

Le cause esatte della schizofrenia sono sconosciute, ma probabilmente ha cause sia genetiche che ambientali.

Gli scienziati pensano che i cambiamenti nella struttura e nella funzione del cervello possano contribuire allo sviluppo della schizofrenia. Ciò include le differenze nel volume di alcune regioni del cervello nelle persone con schizofrenia rispetto alle persone senza di essa.

Diversi tipi di imaging cerebrale consentono a medici e ricercatori di esaminare le differenze tra i cervelli di persone con e senza schizofrenia. Queste immagini possono aiutare i ricercatori a saperne di più sulle cause della schizofrenia e a sviluppare nuovi trattamenti.

Che aspetto ha una scansione cerebrale della schizofrenia?

La risonanza magnetica è il tipo più comune di scansione cerebrale. Creano un’immagine dettagliata dell’intero cervello.

I ricercatori possono anche utilizzare la risonanza magnetica funzionale, che misura l’attività cerebrale attraverso i cambiamenti nel flusso sanguigno, o l’imaging del tensore di diffusione (DTI), un tipo di risonanza magnetica che esamina la sostanza bianca del cervello.

Le scansioni PET possono anche essere utilizzate per osservare come funzionano i neurotrasmettitori nel cervello. I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche nel tuo corpo che trasferiscono i messaggi tra i neuroni. Possono anche trasferire messaggi dai neuroni ai muscoli.

La ricerca condotta con questi diversi tipi di imaging cerebrale rivela differenze sia nella struttura che nella funzione tra i cervelli di persone con e senza schizofrenia.

La scansione PET mostra differenze nell'attività cerebrale tra le persone con schizofrenia e le persone senza.
Scansione PET che mostra differenze nell’attività cerebrale nelle persone con e senza schizofrenia. Immagini di storia della scienza / Alamy Foto Stock

Differenze strutturali

Le scansioni cerebrali di persone con schizofrenia mostrano diverse differenze strutturali in tutto il cervello, inclusa la materia bianca e grigia.

sostanza bianca

La sostanza bianca è composta da diversi tipi di cellule, tra cui:

  • mielina, cellule che avvolgono i nervi
  • glia, che proteggono i neuroni (cellule del sistema nervoso)
  • cellule perivascolari, che aiutano a formare una barriera che protegge le cellule cerebrali dal sangue
  • fibre di proiezione che si collegano a diverse aree del cervello, consentendo la comunicazione tra le regioni del cervello

Nonostante tutti questi diversi tipi di cellule, la materia bianca ha ancora molti meno neuroni rispetto alla materia grigia.

Le scansioni cerebrali di persone con schizofrenia mostrano i seguenti cambiamenti nella sostanza bianca:

  • riduzioni della sostanza bianca nel lobo frontale prima e dopo la diagnosi e il trattamento
  • un aumento di un altro tipo di sostanza bianca, chiamati neuroni della sostanza bianca interstiziale, al di sotto della corteccia

Ci sono anche alcuni risultati incoerenti nelle scansioni cerebrali sulla sostanza bianca.

Secondo a Recensione 2019 della ricerca sulla schizofrenia, alcuni studi hanno osservato una diminuzione della densità (spessore) di un tipo di sostanza bianca, chiamata oligodendrociti. Questo tipo di sostanza bianca si trova al di sotto della corteccia, molto vicino alla materia grigia. Alcuni studi hanno anche osservato cambiamenti nella densità della sostanza bianca sotto la corteccia cingolata anteriore, vicino alla parte anteriore della testa.

Tuttavia, altri studi non hanno osservato questi cambiamenti di densità e, in definitiva, sono necessarie ulteriori ricerche.

I cambiamenti nella sostanza bianca sono correlati a sintomi psicotici e una minore capacità di pensare nelle persone con schizofrenia. Secondo il stessa recensioneci sono anche prove che i cambiamenti naturali della sostanza bianca durante la pubertà possono essere una causa alla base della schizofrenia.

materia grigia

La materia grigia è lo strato più esterno del cervello. È principalmente costituito dai corpi cellulari dei neuroni. La materia grigia costituisce le creste e le scanalature che potresti associare alle immagini del cervello.

I cambiamenti che possono essere visti nella materia grigia delle persone con schizofrenia includono:

  • assottigliamento in diverse parti della corteccia cerebrale
  • superficie e volume della materia grigia ridotti

Nello specifico, Ricerca 2020 ha scoperto che le persone nelle prime fasi della loro condizione hanno meno materia grigia nei lobi prefrontali e temporali.

D’altra parte, le persone con schizofrenia cronica hanno maggiori probabilità di avere una materia grigia ridotta nei lobi frontale, temporale, parietale superiore e occipitale.

I cambiamenti nella materia grigia sono legati ai cambiamenti nelle funzioni cognitive (pensiero) e motorie (movimento). Queste funzioni includono la memorizzazione e il recupero di informazioni verbali.

Questi cambiamenti sono progressivi, il che significa che peggiorano nel tempo. Sono più gravi nelle persone che:

  • non stanno ricevendo cure per la loro schizofrenia
  • avere sintomi più gravi di schizofrenia
  • ha iniziato ad avere segni di schizofrenia in giovane età

Differenze chimiche

I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche che il tuo corpo usa per trasmettere messaggi tra i neuroni o dai neuroni ai muscoli. Iniziano come segnali elettrici che si muovono lungo l’assone di un neurone.

Alla fine dell’assone, questo segnale elettrico viene convertito in un neurotrasmettitore. L’assone rilascia il neurotrasmettitore per interagire con un altro neurone o un muscolo. Questo innesca una risposta dal neurone o dal muscolo ricevente.

La risonanza magnetica non può essere utilizzata per esaminare i neurotrasmettitori, ma le scansioni PET possono mostrare come funzionano queste sostanze chimiche nel cervello. Può essere utilizzato anche un tipo di imaging chiamato spettroscopia di risonanza magnetica protonica.

dopamina

La dopamina è un tipo di neurotrasmettitore coinvolto in molte funzioni cerebrali, tra cui:

  • controllo del motore
  • sistema di ricompensa
  • motivazione

Studi mostrano che le persone con schizofrenia hanno un aumento della dopamina, specialmente nella sottocorteccia del cervello. I ricercatori hanno scoperto che sia i livelli di base di dopamina che la quantità di dopamina rilasciata sono elevati.

L’aumento della dopamina è associato ai sintomi psicotici e cognitivi della schizofrenia. Per questo motivo, molti farmaci antipsicotici funzionano bilanciando i livelli di dopamina.

serotonina

La serotonina è coinvolta in molte funzioni di base, tra cui:

  • dormire
  • memoria
  • appetito
  • umore

Attualmente, non ci sono molte ricerche sul ruolo della serotonina nella schizofrenia. Tuttavia, una ricerca del 2018 suggerisce che il rilascio di troppa serotonina può portare alla psicosi.

Un rilascio eccessivo di serotonina porta al rilascio di glutammato, che provoca il rilascio di dopamina.

Glutammato

Il glutammato è un neurotrasmettitore eccitatorio, il che significa che attiva il neurone che lo riceve. Funziona in tutto il cervello e il resto del sistema nervoso.

La ricerca del 2018 menzionata in precedenza ha rilevato che il tipo di recettore neuronale che attira il glutammato potrebbe non funzionare correttamente nelle persone con schizofrenia. Ciò aumenta il livello di glutammato tra i neuroni nelle sinapsi del cervello.

Poiché il glutammato agisce in tutte le aree del cervello, questi cambiamenti possono avere molti effetti. In particolare, i cambiamenti del glutammato nella schizofrenia possono portare a sintomi cognitivi, come problemi di memoria di lavoro.

Una scansione cerebrale può rilevare la schizofrenia?

Un operatore sanitario non può utilizzare un singolo test, come una scansione cerebrale, per diagnosticare la schizofrenia. Invece, molti fattori entrano in una diagnosi di schizofrenia.

Questa diagnosi si basa in gran parte sui sintomi, ma può anche essere influenzata da:

  • storia famigliare
  • storia di salute personale
  • scansioni cerebrali

Parte del motivo per cui i medici non possono utilizzare l’imaging cerebrale da solo per diagnosticare la schizofrenia è perché il significato di queste immagini non è ancora ben compreso. Non è del tutto chiaro, ad esempio, se i cambiamenti cerebrali osservati causano schizofrenia o se la schizofrenia stessa causa questi cambiamenti.

Tuttavia, scansioni come una risonanza magnetica possono aiutare a escludere altre condizioni che possono causare sintomi simili, come tumori cerebrali o malattie neurodegenerative.

I ricercatori stanno studiando modi per utilizzare l’imaging cerebrale per diagnosticare la schizofrenia.

Secondo uno studio del 2020, una macchina addestrata con un algoritmo di apprendimento ha classificato le scansioni cerebrali come appartenenti a una persona con schizofrenia meglio di psicologi e radiologi. Questi risultati suggeriscono il futuro della tecnologia di imaging cerebrale.

La schizofrenia cambia il cervello nel tempo?

Gli scienziati pensano che le differenze cerebrali nelle persone con schizofrenia possano iniziare a svilupparsi prima della nascita. Tutti i cervelli cambiano anche durante la pubertà. Questa combinazione di due periodi distinti di cambiamenti cerebrali può scatenare la schizofrenia, secondo ricerca 2015.

L’imaging ha dimostrato che il cervello continua a cambiare nel tempo, anche dopo il trattamento della schizofrenia. I primi cambiamenti cerebrali legati alla schizofrenia si verificano nei lobi prefrontali e temporali, mentre i cambiamenti successivi si verificano nei lobi frontale, temporale, parietale superiore e occipitale.

Tuttavia, non sappiamo ancora se questi cambiamenti causino la schizofrenia o se la schizofrenia causi questi cambiamenti.

L’imaging cerebrale mostra chiare differenze tra il cervello delle persone con schizofrenia e quello delle persone senza. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per imparare esattamente cosa sono e cosa significano queste differenze.

Tuttavia, l’imaging cerebrale ha un grande potenziale per aiutarci a capire cosa causa la schizofrenia, come progredisce e come trattarla.