Neuroimaging

Risonanza Magnetica Funzionale

La Risonanza Magnetica (RM) ad alto campo magnetico è un metodo che utilizza sofisticate apparecchiature che consentono di studiare la struttura e le funzioni del cervello. In particolare la tecnica della Risonanza Magnetica funzionale (fMRI), si basa sulla registrazione delle variazioni dei livelli del flusso ematico e dell’ossigenazione cerebrale, costituendo una delle tecniche non invasive più indicate per studiare le attività del cervello dell’uomo.
Recentemente sono stati realizzati degli studi di neuroimmagine anche su adolescenti consumatori di cannabis per valutare l’integrità del cervello e le possibili variazioni del suo volume e della sua forma, studiando le relazioni tra variazioni in sistemi cerebrali associati alla vulnerabilità, ai disturbi cognitivi e dell’umore (Alessandrini F et al, 2010a).

Alterato funzionamento cerebrale: forte attivazione del sistema di ricompensa

Le aree giallo/arancione mostrano
un conivolgimento delle aree del
sistema di gratificazione.
Fonte: Unità di neuroscienze Verona 2010

L’Unità Operativa di Neuroscienze di Verona (2010) ha documentato tramite la tecnica della Risonanza Magnetica per Immagini funzionale (fMRI) la localizzazione topografica ed il pattern di attivazione cerebrale in soggetti che fanno uso di cannabis. L’indagine ha consentito di evidenziare che i soggetti consumatori mostrano un alterato funzionamento cerebrale ed una forte attivazione del sistema di ricompensa rispetto ai controlli sani.





Riduzione dello spessore corticale nelle regioni temporomesiali e parietali

Utilizzando le tecniche di risonanza magnetica ad alto campo, il gruppo di ricerca ha ottenuto una mappa dello spessore corticale della corteccia cerebrale di 6 giovani ragazzi che fanno uso quotidiano di cannabis. Risultati preliminari dell’indagine mostrano una riduzione dello spessore corticale soprattutto nelle regioni temporo-mesiali e parietali nei ragazzi che fanno uso di cannabis. Le regioni temporo-mesiali, normalmente coinvolte nelle capacità di memoria e di apprendimento, risultano quindi alterate, insieme alle aree di controllo motorio (lobo parietale) (Alessandrini F et al, 2010b).

Rappresentazione tridimensionale della mappa di spessore corticale dell'emisfero sinistro.
Riduzione, nei consumatori di cannabis, dello spessore corticale nelle aree temporo-mesiali e nella corteccia cingolata anteriore (in blu).



Riduzione del glutammato

Nei soggetti che fanno uso di cannabis, le tecniche di risonanza magnetica hanno mostrato anche una considerevole riduzione dei valori del glutammato, un metabolita eccitatorio del Sistema Nervoso Centrale, a livello della corteccia cingolata anteriore (Alessandrini F et al, 2010b).

L'immagine mostra una forte riduzione del Glutammato/Glutammina a livello della Corteccia Cingolata Anteriore in un soggetto di15 anni consumatore di cannabis.

L'immagine a destra mostra una forte riduzione del Glutammato/Glutammina (area in blu) a livello della Corteccia Cingolata Anteriore in un soggetto di 15 anni consumatore di cannabis. L'immagine a sinistra mostra la normale concentrazione degli stessi metaboliti.



Danneggiate le aree frontali di controllo comportamentale e decisionale

L’elaborazione delle immagini del tensore di diffusione (DTI) ha mostrato nei ragazzi che consumano cannabis valori di Anisotropia Frazionaria (AF) in diverse e interconnesse aree cerebrali, come il corpo calloso, la corteccia cingolata anteriore e la corteccia prefrontale dorso laterale. La riduzione di AF corrisponde ad un’estesa degenerazione delle fibre di sostanza bianca cerebrale con importanti modificazioni della connettività anatomica che coinvolge aree d’elezione per il controllo comportamentale e decisionale del soggetto consumatore di cannabis. Ciò significa che nel cervello di chi consuma cannabis abitualmente si hanno danni localizzati lungo le vie callosali di connessione inter-emisferica e nelle aree frontali di controllo comportamentale e decisionale (Alessandrini F et al, 2010b).

Ipoperfusione del lobo parietale, occipitale e cerebrale e consumo di droghe

Il Servizio di Medicina Nucleare dell’Ospedale clinico UNICAMP del Brasile (Etchebehere EC et al., 2010) ha condotto uno studio per analizzare le anomalie di perfusione cerebrale in adolescenti dipendenti da più sostanze stupefacenti, in particolare marijuana, crack, cocaina, alcol e solventi. Sono stati reclutati 16 ragazzi (maschi, età media 15,1 anni) che sono stati sottoposti ad una tecnica di imaging chiamata SPECT. Le immagini di perfusione, analizzate con un software statistico (SPM), mostravano che il 44% dei pazienti (7 su 16) presentava una diffusa ipoperfusione sanguigna cerebrale.

Visualizzazione del piano trasversale dell’encefalo mediante sequenza RM pesata in T1 e sovrapposizione della mappa TBSS (Tract-Based Spatial Statistic) per la misura della diffusività anisotropica delle molecole d’acqua in un gruppo di adolescenti che utilizzano abitualmente cannabis (in rosso).
La riduzione di anisotropia frazionaria (AF) corrisponde ad un’estesa degenerazione delle fibre di sostanza bianca cerebrale con importanti modificazioni della connettività anatomica che coinvolge aree d’elezione per il controllo comportamentale e decisionale del ragazzo dipendente dalla cannabis.


Più bassa l’età di inizio uso, maggiori le aree cerebrali ipoperfuse

Nello studio di perfusione cerebrale è stata valutata anche la correlazione tra diverse variabili, come l’età anagrafica dei soggetti e l’età di inizio d’uso delle sostanze. I dati sono stati confrontati con un gruppo di controllo (30 soggetti, età media 14 anni). I risultati hanno dimostrato che più è bassa l’età dei ragazzi che consumano droghe e più numerose sono le aree cerebrali ipoperfuse, marcatamente nel lobo parietale, occipitale e cerebellare (Etchebehere EC et al., 2010).

Marijuana causa ipoperfusione cerebrale nei lobi temporali

La marijuana causa ipoperfusione cerebrale nei lobi temporali, crack e cocaina provocano ipoperfusione e ipometabolismo del glucosio nelle regioni frontali, temporali e nella corteccia parietale. Alcol e solventi causano alterazioni sui lobi frontali con atrofia su ippocampo e cervelletto. Gli effetti nocivi dell’abuso di sostanze sono amplificati durante l’adolescenza a causa della maggiore attività neuronale e del fenomeno di plasticità neuronale in questa fase della crescita in relazione alla maturazione cerebrale in atto in quell’età (Etchebehere EC et al., 2010).

BIBLIOGRAFIA

  • Alessandrini F, Zoccatelli G, Bellamoli E, Bricolo F, Beltramello A, Serpelloni G. 19. Principi di funzionamento del neuroimaging. In Cannabis e danni alla salute. 2010a.
  • Alessandrini F, Zoccatelli G, Bellamoli E, Bricolo F, Beltramello A, Serpelloni G. Capitolo 20. Mappatura cerebrale delle aree del craving e del resisting e identificazione delle alterazioni cerebrali: uno studio con risonanza magnetica funzionale ad alto campo. In Cannabis e danni alla salute. 2010b.
  • Etchebehere EC, Oliveira FM, Amorim BJ, Serrat SM, Camargo EE. Brain hypoperfusion in adolescents dependent of multiple drugs. Arq Neuropsiquiatr. 2010 Apr;68(2):161-7.