5. La ricerca: i nuovi strumenti diagnostici, possibilità e limiti……p

5. LA RICERCA: I NUOVI STRUMENTI DIAGNOSTICI: possibilità e limiti

Gli studi che hanno dato un potente impulso alla ricerca in questi ultimi anni, grazie al progresso della tecnologia, sono stati quelli basati sul neuroimaging che ha permesso di vedere non solo le aree del cervello in modo statico ma anche in modo dinamico con le loro funzionalità in atto.

Studi svolti su alcune aree del cervello dalla divisione di psichiatria pediatrica dei Servizi di salute mentale americani (NIMH), con tecniche di risonanza magnetica, Tac e con diversi tipi di tomografia hanno dimostrato che queste aree sono effettivamente più piccole in volume nei bambini con ADHD rispetto a quelli nei quali la sindrome non si è manifestata, cioè nei casi di controllo.

Il neuroimaging - e in particolare la sua promessa come strumento per comprendere il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD o ADD) - è cresciuto negli ultimi anni. I ricercatori stanno ora lavorando per determinare in che modo il neuroimaging, inclusa la risonanza magnetica funzionale (fMRI) e altre tecniche di imaging, potrebbero rivelare approfondimenti sulle strutture cerebrali e sulle misure potenzialmente implicate nell'ADHD.

In sostanza, il neuroimaging facilita la raccolta di misurazioni biologiche del cervello, con l'obiettivo di aumentare la nostra comprensione delle basi biologiche dell'ADHD e potenzialmente facilitare l'applicazione dei risultati in contesti clinici per aiutare nella diagnosi e nel trattamento.

Gli studi di neuroimaging mostrano distinzioni strutturali in diverse regioni del cervello. Una revisione del 2015, ad esempio, ha riassunto i meccanismi cerebrali in più modalità e le differenze tra i controlli e gli individui con ADHD.

Tuttavia, i risultati e la letteratura sul neuroimaging dell'ADHD hanno ancora molteplici limiti, inclusi ma non limitati a:

• Piccole dimensioni del campione nella stragrande maggioranza degli studi, che potrebbero portare a dimensioni gonfiate degli effetti delle alterazioni cerebrali osservate e alla mancanza di rilevamento di altre alterazioni cerebrali.

• Una sovra-rappresentazione di bambini con ADHD, che lascia l'ADHD di adolescenti e adulti poco studiati.

• Un focus tradizionale sulla mappatura del cervello regione per regione piuttosto che guardare l'intero cervello e come le parti del cervello funzionano insieme. Ciò porta a problemi come risultati irriproducibili, bassa affidabilità e bassa potenza e ad altri problemi.

Identificando le misure biologiche per l'ADHD, i ricercatori possono offrire nuovi modi sostanziali e sfumati di caratterizzare questo disturbo eterogeneo, che sembra essere radicato in fattori genetici, ambientali e neurali. Le misure del cervello possono essere utilizzate per sviluppare biomarcatori chiave, tra cui:

• Biomarcatori diagnostici, che collegano una misura strutturale del cervello, un modello di attività o una conduttività a una particolare categoria diagnostica.

• Biomarcatori farmacodinamici di risposta, che rivelano se le strategie di trattamento stanno influenzando i meccanismi cerebrali previsti, con un potenziale impatto sui sintomi e sulla gravità della malattia.

• Biomarcatori prognostici, che predicono lo sviluppo di un fenotipo o di una comorbidità in futuro.

In definitiva, gli scienziati sperano di utilizzare questi biomarcatori per aiutare in aree come la diagnosi precoce e la stratificazione e per scoprire una base per l'eterogeneità dell'ADHD che potrebbe migliorare gli approcci diagnostici e terapeutici.

Comunque sia l'aumento dei big data nel neuroimaging sta aiutando ad affrontare questi problemi. Ad esempio l' ENIGMA Consortium , fondato nel 2009, ha creato

una rete internazionale di dati di imaging cerebrale a cui possono accedere i ricercatori di più discipline. I dati raccolti nell'ambito del gruppo di lavoro ENIGMA ADHD hanno aperto la strada a una mega-analisi nel 2017 dei volumi sottocorticali (regioni come l'amigdala, il talamo, ecc.), ippocampo e volume intracranico (una misura del volume totale del cervello) nell'ADHD, con l'obiettivo di affrontare i punti deboli negli studi di imaging precedenti.

Con più di 1.700 partecipanti con ADHD e 1.500 partecipanti senza ADHD, di età compresa tra 4 e 63 anni, lo studio - il più grande all'epoca con ADHD - ha rilevato un volume leggermente inferiore nella maggior parte delle regioni sottocorticali del cervello tra gli individui con ADHD, rispetto ai controlli. Ulteriori analisi hanno mostrato che queste misure erano ampiamente presenti nei bambini, con effetti attenuati negli adulti. Lo studio ha anche mostrato che la dimensione del campione rimane un problema negli studi di imaging per l'ADHD.

Un altro studio ENIGMA-ADHD del 2019 sulle caratteristiche corticali (cioè la superficie delle regioni cerebrali e lo spessore del cervello) con oltre 2300 partecipanti con ADHD e oltre 2000 partecipanti senza ADHD ha rilevato che i bambini con ADHD mostravano strutture più piccole in diverse parti del cervello, vale a dire la corteccia frontale e orbito-frontale, corteccia cingolata e corteccia temporale, rispetto ai controlli. Sebbene lo studio includesse partecipanti adolescenti e adulti, non sono stati osservati effetti significativi in questi gruppi.

Infatti, più piccoli sono i bambini, maggiore è l'effetto sulla struttura cerebrale. Lo studio ha anche rivelato un altro importante risultato: i sintomi acuti dell'ADHD e i problemi di attenzione, come valutati nei bambini della popolazione generale, sono associati a regioni di superficie cerebrale significativamente più piccole nelle stesse regioni che si trovano alterate.

Un possibile sviluppo delle ricerche potrebbe essere quello di evidenziare l'eterogeneità dell'ADHD, ad esempio attraverso lo studio dei sottogruppi.

Eterogeneità

L'ADHD è altamente eterogeneo e varia nella presentazione da individuo a individuo. Eppure la stragrande maggioranza degli studi di neuroimaging presuppone una chiara distinzione tra pazienti e controlli. Raggruppare insieme individui con ADHD, indipendentemente dai sottotipi e dalle differenze individuali, può danneggiare gravemente la nostra capacità di trovare misure coerenti, affidabili e solide correlate ai sintomi. L'allontanamento dall'approccio del "paziente con ADHD medio" potrebbe fornire al campo del neuroimaging dati più utili. Sebbene non molti studi si concentrino sui singoli pazienti, sul campo sono tuttavia in corso sforzi per la creazione di sottogruppi.

Sforzi di sotto-raggruppamento

Un nuovo studio che utilizza i dati del gruppo di lavoro ENIGMA-ADHD è stato in grado di scoprire che gli algoritmi dei sotto-raggruppamenti possono rivelare dimensioni più robuste negli studi sui dati di imaging cerebrale strutturale dell'ADHD. Lo studio ha analizzato i dati sul volume sottocorticale di ragazzi con e senza ADHD suddivisi in tre aree distinte (fattori): i gangli della base, il sistema limbico e il talamo. Sulla base di questi fattori, i partecipanti potrebbero essere separati in quattro distinte "comunità" o sottogruppi. I risultati dello studio hanno mostrato che le dimensioni degli effetti delle differenze caso-controllo erano maggiori all'interno delle singole comunità rispetto al campione totale. Continuare a esplorare e organizzare in base all'eterogeneità dell'ADHD, compreso il grado in cui esistono differenze interindividuali, può fornire importanti spunti per informare la futura ricerca di neuroimaging.

Un pioniere dello studio sui cervelli delle persone con ADHD tramite la SPECT è stato il Dott. Daniel G. Amen, psichiatra e neuroscienziato clinico, nonché esperto di tomografia cerebrale. I suoi risultati con la Spect gli hanno permesso di identificare e

categorizzare 7 tipologie di ADHD, da lui ampiamente descritti nel suo libro “Healing ADD” del 2001.

ADD di TIPO 1. Classico

Iperattivo, irrequieto, impulsivo, disorganizzato, distraibile. I problemi di concentrazione sono i caratteristici sintomi del tipo 1.

ADD di TIPO 2: ADD (disattento e svagato)

Sono etichettati lenti, pigri, persi nello spazio o non motivati.

ADD di TIPO 3 : ADD IPERFOCALIZZATO

I pazienti di ADD ultra concentrato hanno tutti i sintomi fondamentali dell’ADD più problemi tremendi di spostamento dell’attenzione e una tendenza a rimanere attaccato o bloccarsi in modelli di pensiero o comportamenti negativi. ADD di TIPO 4 : ADD LOBO TEMPORALE.

Il tipo 4 ADD (lobo temporale) è comunemente associato con severi problemi comportamentali. È stato visto spesso nelle persone con ADD che hanno problemi con temperamento, instabilità d’umore, disturbi di apprendimento e problemi di memoria.

ADD di TIPO 5: ADD LIMBICO

Il tipo 5 ADD limbico si ha dove l’ADD e la depressione si incrociano l’uno con l’altro. Sono presenti i sintomi cruciali dell’ADD oltre alla negatività, malumore, tristezza, bassa energia e diminuito interesse alla vita. Sulla Spect è stata vista una diminuita attività della corteccia prefrontale sia a riposo che durante un compito di concentrazione e troppa attività nel centro limbico profondo o emozionale del cervello. C’è una diminuita attività della corteccia prefrontale.

ADD di TIPO 6 ADD “ ANELLO DI FUOCO”

L’ADD “anello di fuoco” prende il suo nome dalla fisiologia sottostante la malattia come è stato visto con le scansioni SPECT. Piuttosto che avere la tipica sotto attivazione della corteccia prefrontale, come nel tipo 1 e nel tipo 2, questi pazienti hanno cervelli che sono a conti fatti iperattivi e disinibiti. Le persone con “l’anello di

fuoco” ADD hanno troppa attività nell’intera corteccia cerebrale, specialmente nel giro cingolato, nei lobi parietali, nei lobi temporali, e nella corteccia prefrontale. In una scansione cerebrale sembra che ci sia un anello di iperattività intorno al cervello.

Chiamati anche cortecce sensoriali, i lobi parietali processano il senso del tatto. Quando questa parte del cervello è troppo attiva come spesso nel caso dell’ADD anello di fuoco (e in misura minore anche gli altri tipi), le persone diventano ipersensibili al loro ambiente: essi tendono a vedere troppo, sentire troppo e diventare troppo sensibile al tatto. La distraibilità è particolarmente elevata in questi pazienti.

ADD di TIPO 7: ADD ANSIOSO.

L'ADD ansioso include i classici sintomi dell'ADD, oltre a sensazione di ansia e tensione, sintomi di stress fisico come mal di testa e mal di stomaco, congelamento in situazioni che causano ansia e previsione del peggio.

Le persone con ADD ansioso hanno alti livelli di attività nei gangli della base, che aiutano a produrre dopamina. Questo differisce dalla maggior parte degli altri tipi di ADD, che hanno una bassa attività in questa parte del cervello.

Tutte queste tipologie sono state illustrate e definite nel suo libro “ Healing ADD” che è un’opera densa anche di indicazioni per la loro gestione.

La più grande rassegna di scansioni del cervello dei pazienti ADHD è stata poi effettuata presso il Radboud University Nijmegen Medical Center. I ricercatori hanno riferito che le persone con ADHD avevano un volume cerebrale più piccolo in cinque aree sottocorticali, e anche la loro dimensione totale del cervello era più piccola. Queste differenze erano maggiori nei bambini e meno negli adulti. Questo risultato è in linea con l’idea che parti del cervello con ADHD maturano a un ritmo più lento (da circa uno a tre anni) e non raggiungono mai la maturità di una persona che non ha l'ADHD. Un'altra scoperta interessante è che l'amigdala e l'ippocampo sono più piccoli nel cervello delle persone con ADHD. Queste aree sono responsabili della elaborazione emotiva e dell'impulsività e in precedenza non erano state definitivamente collegate all'ADHD.

Oggi esistono diversi tipi di tecniche di imaging cerebrale come la tomografia computerizzata a emissione di singolo fotone (SPECT), la tomografia ad emissione di positroni (PET) e la risonanza magnetica funzionale (fMRI) che consentono ai ricercatori di studiare come funziona il cervello dell'ADHD.

Mentre nel cervello a riposo non si evidenziano altre anomalie se non la dimensione, nello studio del cervello impegnato in varie attività, ci sono alterazioni nel flusso di sangue a varie aree del cervello nelle persone con ADHD rispetto a persone che non hanno ADHD, compresa la diminuzione del flusso sanguigno in alcune aree pre frontali. La diminuzione del flusso sanguigno indica una diminuzione dell'attività

cerebrale. L'area prefrontale del cervello ospita le funzioni esecutive e sono responsabili di molte attività tra cui pianificazione, organizzazione, attenzione,

ricordo e reazioni emotive. Uno studio ha scoperto che i bambini con ADHD non hanno le stesse connessioni tra la corteccia frontale del cervello e l'area di elabora-

visiva. Ciò significa che il cervello dell'ADHD elabora le informazioni in modo diverso rispetto a un cervello non-ADHD.