Pubblicazioni

Functional Connectivity of the Cerebellar Vermis in Bipolar Disorder and Associations with Mood

Saleem, Arshaq; Harmata, Gail; Jain, Shivangi; Voss, Michelle W.; Fiedorowicz, Jess G.; Williams, Aislinn; Shaffer, Joseph J.; Richards, Jenny Gringer; Barsotti, Ercole John; Sathyaputri, Leela; Schmitz, Samantha L.; Christensen, Gary E.; Long, Jeffrey D.; Xu, Jia; Wemmie, John A.; Magnotta, Vincent A.

Abstract:

Purpose: Studies of the neural underpinnings of bipolar type I disorder have focused on the emotional control network. However, there is also growing evidence for cerebellar involvement, including abnormal structure, function, and metabolism. Here, we sought to assess functional connectivity of the cerebellum with the cerebrum in bipolar disorder and to assess whether any effects might depend on mood. Methods: This cross-sectional study enrolled 128 participants with bipolar type I disorder and 83 control comparison participants who completed a 3T MRI scan, which included anatomical imaging as well as resting state BOLD imaging. Functional connectivity of the cerebellar vermis to all other brain regions was assessed. Based on quality control metrics of the fMRI data, 109 participants with bipolar disorder and 79 controls were used to in the statistical analysis comparing connectivity of the vermis as well as associations with mood. Potential impacts of medications were also explored. Results: Functional connectivity of the cerebellar vermis in bipolar disorder was found to differ significantly between brain regions known to be involved in the control of emotion, motor function, and language. While connections with emotion and motor control areas were significantly stronger in bipolar disorder, connection to a region associated language production was significantly weaker. In the participants with bipolar disorder, ratings of depression and mania were inversely associated with vermis functional connectivity. No effect of medications on these connections were observed. Conclusion: Together the findings suggest cerebellum may play a compensatory role in bipolar disorder and when it can no longer fulfill this role, depression and mania develop. The proximity of the cerebellar vermis to the skull may make this region a potential target for treatment with transcranial magnetic stimulation.

Patologie/Applicazioni:

• Riabilitazione cognitiva
• Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS)

Anno:

2023

Tipo di pubblicazione:

Articolo

Parola chiave:

TMS; Disturbo bipolare; Verme cerebellare

Testata scientifica:

Journal of Medical Imaging

Mese:

02

Nota:

Lo studio mette il luce le crescenti prove di coinvolgimento cerebellare (struttura, funzione e metabolismo anomali) nei pazienti affetti da disturbo bipolare di tipo I. Lo scopo del lavoro è valutare la connettività funzionale del cervelletto con il cervello nei pazienti sopracitati cercando di evidenziare se l’umore possa influenzare eventuali effetti. Tutti i pazienti esaminati, 128 affetti da disturbo bipolare di tipo I e 83 sani, si sono sottoposti a MRI 3T, compresa di imaging anatomico e BOLD dello stato di riposo. Di conseguenza è stato valutata la connettività funzionale del verme cerebellare con tutte le altre regioni cerebrali, e i risultati hanno riportato una sua significativa differenza tra regioni cerebrali note per essere coinvolte nel controllo delle emozioni, della funzione motoria e dl linguaggio. In definitiva i risultati suggeriscono che il cervelletto possa svolgere un ruolo compensatorio nel disturbo bipolare e in mancanza di questo ruolo tendono a svilupparsi depressione e mania. Gli autori sostengono che la vicinanza del verme cerebellare al cranio possa rendere questa regione un potenziale bersaglio per il trattamento con TMS.

DOI:

10.1101/2023.02.02.526878