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[email protected]

Apport de l’imagerie cérébrale dans les schizophrénies

P Delamillieure, S Dollfus

UMR 6194 CNRS & Centre Esquirol, CHU de Caen, 14000 Caen, France.

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Introduction

Application des techniques d’imagerie cérébrale

en psychiatrie

Aspect éthique et faisabilité de l’imagerie

cérébrale chez le patient schizophrène

Apport de l’imagerie cérébrale dans les

psychoses schizophréniques

Conclusion

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Schizophrénies

Groupe de maladies ou ensemble syndromique Symptômes variés

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Troubles cognitifsMémoire de travailAttention sélective

Fonctions exécutives

Symptômes négatifsAvolition anhédonie

anergieRepli social

alogie

Symptômes positifsHallucinations

Idées délirantesTroubles de la pensée

Schizophrénies

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Groupe de maladies ou ensemble syndromique Symptômes variés

Désadaptation socioprofessionnelle +/- imp. Maladie grave, invalidante Étiologie inconnue

Schizophrénies

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Éventualité de désordres cérébraux à l’origine

de la maladie évoquée dès les premières

descriptions de la maladie :

Émile Kraepelin (1898) : “Dementia praecox “

Eugène Bleuler (1911) : schizophrénie

Une des maladies qui a engendré le plus

d’hypothèses quant à son étiopathogénie

Schizophrénies et pathologies cérébrales

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Anomalies Neurobiologiques

Pathologie Neurodégénérative

Pathologie Neurodéveloppementale

Perturbations à un stade précoce du développement influence de facteurs génétiques et environnementaux d'abord silencieuse puis éclosion symptomatique

vulnérabilité d'origine neurodéveloppementale, plus tard compliquée d'un processus neurodégénératif

Dégénérescence neuronale acquise et évolutive Gliose

Processus mixte ?

Schizophrénies et pathologies cérébrales

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Introduction


en psychiatrie





Conclusion

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Développement relativement rapide des technologies

Application de la neuroimagerie à la schizophrénie

grand nombre d’investigations

permettant l’étude

de la structure

et du fonctionnement cérébral

Techniques d’imagerie cérébrale

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Quatre types d'informations sur le cerveau

désormais accessibles :

Modifications de l'anatomie cérébrale

Structures anatomiques

Connexions anatomiques

Composition des tissus: gris, blanc, LCR

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Imagerie structurale (anatomique) cérébrale (1)

Tomodensitométrie (CT

scanner) Technique la plus utilisée en

pratique courante. Mesure les différences

d’absorption des rayons X dans

les tissus étudiés. Résolution spatiale et capacité

d’imagerie des tissus mous

inférieures à celles de l’IRM.

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Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) Innocuité :

Non-invasive Pas d’exposition à des

rayonnements ionisants Évaluations

longitudinales

Meilleures images de la morphologie cérébrale in vivo en termes de résolution spatiale (millimètre) et de contraste : Bon contraste entre la matière grise

et la matière blanche Plus sensible et robuste


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Imagerie par tenseur de diffusion

Étude de l’intégrité des faisceaux de fibres de

substance blanche (FA)

Principe:

Mesure la mobilité des molécules de l’eau ;

La diffusion de l’eau est anisotropique*, contrainte

par les structures microscopiques (myéline, fibres de

SB) d’où une diffusion directionnelle de l’eau dans les

fibres


* Qualité d'un milieu dont les propriétés varient suivant la direction

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Imagerie par tenseur de diffusionImagerie structurale (anatomique) cérébrale (3)

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Anomalies de la connectivité (SB) par imagerie en TDI

Corps calleux ( Foong 2000 Agartz 2001) Cortex préfrontal (Buchsbaum 1998)

Liens entre déficit d’anisotropie dans la SB des

régions frontales inférieures (Hoptman 2002) et la

sévérité des symptômes négatifs (Wolkin 2003) Faisceaux unciné (Kubicki 2002; Burns 2003) et arqué

(Burns 2003)

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Faisceau arqué ouLongitudinal supérieur

Faisceau unciné


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Anomalies de la connectivité (SB) par imagerie en TDI

Corps calleux ( Foong 2000 Agartz 2001) Cortex préfrontal (Buchsbaum 1998)

Liens entre déficit d’anisotropie dans la SB des

régions frontales inférieures (Hoptman 2002) et la

sévérité des symptômes négatifs (Wolkin 2003) Faisceaux unciné (Kubicki 2002; Burns 2003) et arqué

(Burns 2003)

Hypothèses de disconnexion fronto-temporale et

fronto-pariétale dans la schizophrénie

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Modifications de la biochimie cérébrale

Recherche de traces possibles

d'anomalies survenues au cours du

développement cérébral ou d’arguments en faveur

d’un processus de dégénérescence cérébrale.

Spectroscopie par résonance magnétique

Protons 1HPhosphore 31P

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Étude d’un volume cérébral d’intérêt présélectionné avec visualisation des concentrations de métabolites sous forme de spectre de résonance

Cho Cr+PCr

NAA

mI

Spectroscopie par Résonance Magnétique (SRM)

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Cho Cr+PCr

NAA

mI

Glu

Gln

GABA

ppm

Spectroscopie par Résonance Magnétique Proton

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PME

PDE

Pi

PCr

TP -ATP-ATP

ppm

Spectroscopie par Résonance Magnétique Phosphore

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Cartographie de l'activité des différentes

régions cérébrales au cours d’activités

mentales (et celle de leur organisation en

réseaux) normale et pathologique, Étude des systèmes de neurotransmission dans

le cerveau vivant, Étude du comportement de médicaments psychotropes (NLPs) dans les tissus cérébraux afin de mieux connaître leur point d'impact en situation thérapeutique réelle.


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Imagerie fonctionnelle cérébrale (1)

Technique qui mesure l’émission de positons provenant de marqueurs faiblement radioactifs

Tomographie par émission de Positron (TEP)

Limitée par la nécessité d’injecter un

marqueur faiblement radioactif :

oxygène 15, carbone 11 ou fluor 18

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Études d’activation cérébrale : informations

importantes sur des fonctions comme le langage, la

mémoire, l’attention, les fonctions sensori-motrices, Technique utilisée pour quantifier

le métabolisme énergétique des régions cérébrales les débits sanguins, le métabolisme de neurotransmetteurs ou de

certains neurorécepteurs. Résolution spatiale 3 à 4 mm.

Tomographie par émission de Positron (TEP)


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Technique qui mesure l’émission de photons provenant

de marqueurs faiblement radioactifs Utilisation de radioligands (comportant des isotopes

comme le xénon 133, l’iode 123 ou le technetium 99)

administrés par voie intraveineuse ou par inhalation. Quantification moins exacte qu’en TEP, mais fournit des

estimations de la perfusion cérébrale ou de la

distribution de neurorécepteurs. Résolution spatiale d’environ 9 millimètres.

Tomographie d’émission monophotonique

(tomoscintigraphie, SPECT)


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Magnétoencéphalographie (MEG) mesure les champs électromagnétiques

générés par le cerveau

Electroencéphalographie (EEG) quantifiée mesure l’activité électrique du cerveau.


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Deux techniques :

Résolution temporelle excellente de l’ordre de la

milliseconde

Résolutions spatiales bien moins bonnes que les

précédentes méthodes

complémentaires, permettent d’établir les premières «

cartes spatio-temporelles » de fonctions simples.


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Imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle (IRMf) utilisée pour établir des cartes fonctionnelles des

changements en concentration en déoxyhémoglobine

du sang veineux cérébral, qui sont corrélés à l’activité

neuronale. Absence de toute injection d’agents de contraste ou de

ligands marqués : Études longitudinales technique très sensible aux artéfacts de mouvements,

nécessite une entière collaboration des sujets Très intéressante pour l’étude des processus cognitifs


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Introduction


en psychiatrie





Conclusion

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Aspect éthique et faisabilité (1)

En dehors du dépistage d’une lésion cérébrale

organique : Domaine de la recherche

Réalisées dans le cadre de protocoles dont les aspects

éthiques ont été définis par la loi Huriet.

Avantage de l’IRM sur le scanner et sur les techniques

de tomographie par émission : Absence d’agents de

contraste ou de produits ionisants.

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Risques

d’artéfact de mouvement : Nécessité d’un bonne

coopération du patient.

de biaiser les mesures du fonctionnement cérébral

par une prémédication

d’un retentissement de l’anxiété sur les variables

fonctionnelles mesurées

En général, bonne adhésion des sujets

Aspect éthique et faisabilité (2)

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Introduction


en psychiatrie





Conclusion

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Imagerie cérébrale structurale dans la schizophrénie

Dépistage d’affections cérébrales organiques révélées par des symptômes psychotiques

Modifications structurales dans la physiopathologie des schizophrénies

Imagerie cérébrale biochimique Imagerie cérébrale fonctionnelle dans la

schizophrénie

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Scanner et IRM utilisées quotidiennement Intérêt de l’imagerie structurale dans le

dépistage de pathologies organiques Étude rétrospective de Wahlund et al. (1992)

: Organicité chez 121 patients (17 %) sur 731

patients

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Localisation des lésions :

le plus souvent fronto-temporales

pfs sous-corticales.

Recommandations de Weinberger (1984) : Réalisation

d’un scanner en systématique chez les patients

présentant un premier épisode psychotique.


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schizophrénie

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Quelles sont les modifications cérébrales ?

Élargissements ventriculaires Ventricules latéraux

(75% des études) 3ème ventricule

(67% des études) dès le premier

épisode psychotique et même avant (Weinberger, 1988).

Rosenzweig et al., 2002

UMR6194 Shenton et al., 2001


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Réduction du volume cérébral total (19% des études)

Normal Schizophrénie

Réductions régionales de volume

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Région préfrontale

Région temporale

Corps Calleux

Thalamus

Quelles sont les régions cérébrales affectées ?

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Circuits neuroanatomiques impliqués dans la schizophrénie

Schizophrénie

Régions frontalesRégions

hippocampiqueset

parahippocampiques

Thalamus

Symptômes négatifs Troubles cognitifs

Symptômes positifs Troubles cognitifs

Cervelet

Dysmétrie cognitive (Andreasen)

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Lobes temporaux : Réduction de volume total des lobes temporaux

(62% des études) Réduction de volume du gyrus temporal supérieur

(71% des études)

Diminution de vol de la région ant. Associée aux hallucinations

Diminution de vol de la région post. Associée aux troubles du cours de la pensée


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forme triangulaire située sur le gyrus temporal supérieur. surface du PT plus grande à gauche chez les sujets droitiers. asymétrie en faveur de la gauche chez des sujets droitiers: support anatomique de la dominance cérébrale (Geschwind,1968). asymétrie réduite ou inversée dans la schizophrénie (Shapleske, 1999).

Planum Temporale et schizophrénie

UMR6194 Kwon et al., 1999


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Réduction de volume des structures temporales médiales (77% des études) :

hippocampiques Amygdale Gyrus parahipoccampique


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Lobes frontaux Atrophies (non régulièrement retrouvées) Anomalies

Du cortex dorsolatéral préfrontal Du cortex cingulaire antérieur (Paillère et coll., 2001 ; Wright et coll., 2000).


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Thalamus Réduction de volume (Andreasen, 1994)


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Revue des études IRM au niveau des thalamus

% N Références

Etudes positives

59

13

Andreasen 1990, 1994 ; Flaum 1995 ; Buchsbaum 1996 ; Gur 1998 ; Staal 1998 ; Dasari 1999 ; Byne 2001 ; Gilbert 2001 ; Ettinger 2001 ; Konick 2001 ; Brickman 2004 ; James 2004

Etudes négatives

41

9Corey-Bloom 1995 ; Portas 1998 ; Arciniegas 1999 ; Hazlett 1999 ; Lawrie 1999 ; Bridle 2002 ; Deicken 2002 ; Bagary 2002 ; Preuss 2005

UMR6194



Ganglions de la base

UMR6194

UMR6194




Augmentation de volume chez les patients recevant des NLPs classiques de manière chronique

Diminution Chez les patients non traités Chez les patients traités par NLPs atypiques

(Chakos et al, 1994)

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% N Références

Étudespositive

s

diminution 9 3 Shihabuddin et coll., 1998 ; McCarley et coll.,

1999 ; Menon et coll., 2001

augmentation

65 22

Kelsoe et coll., 1988 ; Jernigan et coll., 1991 ; Mion et coll., 1991 ; Breier et coll., 1992 ; Swayze et coll., 1992 ; Buchanan et coll., 1993 ; Elkashef et coll., 1994 ; Chakos et coll., 1994 ; Keshavan et coll., 1994, 1995, 1998 ; Chakos et coll., 1995 ; Hokama et coll., 1995 ; Waltrip et coll., 1995 ; Ohnuma et coll., 1997 ; Gur et coll., 1998 ; Corson et coll., 1999 ; Shihabuddin et coll., 1999 ; Staal et coll., 2000 ; Hulshoff Pol et coll., 2001 ; Velakoulis et coll., 2002 ; Buchsbaum et coll., 2003

Études négatives 26 9

DeLisi et coll., 1991 ; Blackwood et coll., 1991 ; Rossi et coll., 1994 ; Corey-Bloom et coll., 1995 ; Flaum et coll., 1995 ; Lawrie et coll., 1999 ; Symnos et coll., 1999 ; Gunduz et coll., 2002 ; Spinks et coll., 2005

Revue des études IRM au niveau des striatums

UMR6194



Ganglions de la base Augmentation de volume chez les patients recevant

des NLPs classiques de manière chronique Diminution avec les NLPs atypiques

(Chakos et al, 1994)

Corps calleux Anomalies (2/3 des études)

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Lien entre l’existence des modifications structurales et

une évolution moins favorable des patients (Méta-

analyse de Galderisi et al., 2000).

Relation négative entre le signal de matière blanche

(VBM) et l’intensité des symptômes négatifs (pailléré-

Martinot, 2001) .


UMR6194 Paillere-Martinot et al., 2001


Diminution de la SB chez lesPatients à début précoce

Corrélation négative entre le score négatif de la PANSS et le volume de SB chez 20 patients ayant un début précoce de maladie

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Anomalies de la substance grise corticale Pour certains auteurs (Pearlson, 1997) : diffuses,

intéressant le cortex associatif hétéromodal incluant: Le cortex dorsolatéral préfrontal Le cortex pariétal inférieur Le gyrus temporal supérieur

Cortex hétéromodal : système très intégré et réciproquement interconnecté, qui coordonne les fonctions corticales supérieures

Zipursky et al, 1992 ; Schlaepfer et al., 1994


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Organisation architectonique du cortex selon Mesulam (A) et distribution des régions corticales en relation avec la carte de Brodmann (B)

In Houdé et al, 2002

UMR6194

Anomalies de la substance grise corticale Pour d’autres auteurs : localisées :

Gyrus temporal supérieur gauche (Kubicki et al., 2002 )


UMR6194

Anomalies de volume et de densité de la substance grise (SG) de volume de la SG (méta-analyse de Wright et al., 2000) de densité de SG (VBM) : Hippocampes – amygdales,

thalamus, cortex frontal inf., gyrus temporal sup., cingulum, insula et cortex supramarginal bilatéral (Hulshoff Pol et al., 2001 ; Sigmundsson et al., 2001 ; Gaser et al., 1999 ; Andreasen et al., 1997 ; Wright et al., 1995)

Anomalies de volume et de densité de la substance blanche (SB) de volume (méta-analyse de Wright et al., 2000) de densité de SB (VBM) : régions frontales inf.,

temporales gauches (Paillère-Martinot et al., 2001 ; Sigmundsson et al., 2001)

Principales anomalies cérébrales dans la schizophrénie

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Signification des modifications structurales

Épiphénomène ?

Neurodégénérescence ou maturation cérébrale ?

Traitements

Conditions de vie

Facteurs nutritionnels ou toxiques

Pas de corrélation entre ces facteurs et les modifications observées (Weinberger, 1984)

UMR6194

Littérature très importante sur l’hypothèse neurodéveloppementale

Malgré certains arguments cliniques comme l’évolution progressive des troubles et en particulier des troubles cognitifs

Rejet de l’hypothèse neurodégénérative en raison de l’insuffisance d’évidences anatomopathologiques

Cependant…

Hypothèse neurodégénérative versus Hypothèse neurodéveloppementale

UMR6194

Arguments anatomopathologiques même si peu nombreux

(Robert et al., 1991 ; Stevens et al., 1982)

Arguments neuroanatomiques

Hypothèse neurodégénérative versus Hypothèse neurodéveloppementale

Études longitudinales (1er épisode) volume de substance grise et ventricules cérébraux

dès le début de la maladie chez les adolescents schizophrènes

volume cortical total et hippocampe

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Les données d’imagerie cérébrales en faveur d’un processus évolutif

Sujets ayant des symptômes prodromiques qui développent une schizophrénie (Pantelis, 2003)

SG de la région parahippocampique et fusiforme gauches, cortex orbitofrontal et cervelet, gyrus cingulaire

Réduction accélérée de la SG chez les patients schizophrènes à début Précoce

Progression au début de la maladie ?

Progression dans un sous-type : début précoce ?

UMR6194 Thompson, PNAS, 2001

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schizophrénie

UMR6194

Spectroscopie par résonance magnétique dans les schizophrénies Hypothèse neurodégénérative dans la

schizophrénie déficitaire Résultats des travaux existants en SRM dans

le domaine des schizophrénies

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Tester l’hypothèse neurodegenerative dans la schizophrénie déficitaire

Rechercher des modifications métaboliques cérébrales dans le cortex préfrontal de patients schizophrènes déficitaires comparés à des patients non déficitaires et des sujets sains

Spectroscopie par Résonance Magnétique Proton:

N-Acetyl Aspartate de la densité neuronale

Choline Démyélinisation

Myoinositol Gliose

Hypothèse neurodégénérative dans la schizophrénie déficitaire

Delamillieure et al., 2000

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Healthy subjectChoCr+PCr

NAA

mI

Multiple sclerosis

NAA

Cr

ChomI

Alzheimer’s disease

NAACrmICho


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Absence d’augmentation du mI/Cr et de la Cho/Cr chez les patients déficitaires ou non et les sujets sains

Absence de gliose et de démylinisation

Mais significative du NAA/Cr au niveau du cortex préfrontal chez patients déficitaires / patients non déficitaires et sujets sains (p=0.009)



UMR6194

ChoCr+PCr

NAA

mI

Sujetssains

,8

NA

A/C

r

Patients déficitaires

Patients non déficitaires

,91

1,11,21,31,41,5

1,61,7

p<0.05

(N=5) (N=17) (N=21)


UMR6194

Perte neuronale ?Hypoactivité neuronale ?

Chez les patients déficitaires

Arguments contre un processus neurodégénératifMais n’exclut pas un processus de dégénérescence par

apoptose: Perte neuronale sans gliose chez les patients déficitaires

Absence d’augmentation du mI/Cr et de la Cho/Cr chez les patients déficitaires ou non et les sujets sains

Absence de gliose et de démylinisation

Mais significative du NAA/Cr au niveau du cortex préfrontal chez patients déficitaires / patients non déficitaires et sujets sains (p=0.009)



UMR6194

Spectroscopie par résonance magnétique dans les schizophrénies Hypothèse neurodégénérative dans la

schizophrénie déficitaire Résultats des travaux existants en SRM dans

le domaine des schizophrénies

UMR6194

NAA ou NAA/CrPerte neuronale (Bertolino et al., 1996)Non liée à la durée d’évolution de la maladie

(Bertolino et al., 1997)Non dépendante du traitement antipsychotique

(Bertolino et al., 1998)

Résultats des travaux existants en SRM

UMR6194

Études objectivant une diminution du NAA ou du NAA/Cr

Cortex dorsolatéral

préfrontal

% N Références

Résultats positifs 67 8 Callicott et al. 2000 ; Bertolino et al., 1996, 1998, 2001,

2003 ; Choe et al., 1994 ; Molina et al., 2005 ; Ohrmann et

al., 2005

Résultats négatifs 23 3 Fukuzako et al. 1995 ; Fannon et al., 2003 ; Sigmundsson

et al., 2003

Cortex préfrontal médian

% N Références

Résultats positifs 75 3 Lim et al., 1998 ; Cecil et al. 1999 ; Delamillieure et al.,

2000

Résultats négatifs 25 1 Delamillieure et al., 2002

Lobe frontal % N Références

Résultats positifs 89 8 Buckley et al., 1994 ; Deicken et al. 1996, 1997 ; Heimberg

et al. 1998 ; Block et al., 2000 ; Bustillo et al., 2001 ;Bustillo et al., 2002 ; Hagino et al., 2002

Résultats négatifs 11 1 Omori et al., 2000


UMR6194


CCA % N Références

Résultats positifs 71 5 Bertolino et al., 1996, 1998, 2001 ; Deicken et al. 1997 ; Ende et al. 2000Callicott et al., 2000 ; Yamasue et al., 2002

Résultats négatifs 29 2 Bartha et al., 1997 ; Callicott et al., 1998


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Lobe temporal % N Références

Résultats positifs 86 6 Renshaw et al. 1995 ; Fukuzako et al. 1995 ; Yurgelun‑Todd et al. 1996

Callicott et al. 1998 ; Cecil et al. 1999 ; Fukuzako et al. 1999

Résultats négatifs 14 1 Bartha et al. 1999


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Régions temporales

Glutamine (Bartha et al., 1997)


Choline (Cho)

Corrélation positive entre NAA et doses

d’antipsychotiques (CPE) (Shioiri et al. 1996)

SRM 1H : Autre régions et métabolites


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PMEs, PDEs dès le début de la maladie (Pettegrew et

al., 1991; Williamson et al. 1991; Stanley et al.,1995)

Corrélation entre la sévérité des symptômes négatifs

et PMEs, ATP, PDEs (Shioiri et al., 1994)

SRM-31P : Régions frontales


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Divergences des résultats

Pour métabolisme phospholipidique membranaire

Pour métabolisme énergétique

SRM-31P : Régions temporales

PMEs, PDEs et ATP (Fujimoto et al., 1992)

SRM-31P : ganglions de la base


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schizophrénie

UMR6194

Hypoactivité frontale Objectivée par une diminution des débits sanguins

cérébraux (DSC) chez les patients schizophrènes (Insvar et Franzen, 1974)

Non expliquée par les traitements NLPs Plus fréquente chez les patients schizophrènes

chroniques (Mathew et Wilson, 1990)

Hypofrontalité et schizophrénie

UMR6194

Lien entre hypofrontalité et Symptomatologie négative Hypoactivité prefrontale chez les patients déficitaires

par rapport aux patients non déficitaires (Tamminga et al., 1992)

Hypoactivité des régions frontales gauches au cours d’un test de fluence verbale chez les patients déficitaires (Artiges et al., 2000)


UMR6194

Hypoactivité frontale (tâche-dépendante) correspondant à un hypométabolisme :

moindre augmentation du débit sanguin régional ou une diminution du métabolisme du glucose au niveau

des régions préfrontales (Goldberg et coll., 1990 ; Catafau et al., 1994 ; Steinberg et coll., 1995 ; Parellada et coll., 1994, 1998)

du cortex dorsolatéral préfrontal (Berman et coll., 1987, 1991, 1995 ; Weinberger et coll., 1986, 1992, Marenco et coll., 1993),

des régions préfrontales inférieures (Rubin et coll., 1991, 1994) du cortex cingulaire antérieur (Toone et coll., 2000) pendant la réalisation du WCST chez les patients schizophrènes

par rapport aux sujets sains.


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F3: f3op, f3t, f3o

Région de l’aire de Broca (F3) activée inconstamment lors d’hallucinations auditives(Lennox 2000; Dierks 1999)

Hallucinations auditives et activation de l’aire frontale inférieure gauche (F3)

Hallucinations auditives et activité cérébrale

UMR6194

Gyrus temporal supérieur

Heschl

Planum temporale

Hallucinations auditives et activations desaires temporales supérieures(Lennox, 2000; Dierks, 1999;Sherguill, 2000)


UMR6194

Comparaison de 7 patients lors d’hallucinations sévères puis lors de la régression des hallucinations lors d’une écoute de texte (Woodruff et al, 1997)

Activation plus importante (rouge) des GTS Gauche et GTM droit chezles patients non hallucinés par rapport aux mêmes patients très hallucinés

-8 -2 +4 +10

-8 -2 +4 +10


UMR6194

1- Schizophrénie : symptômes liés au langage

hallucinations auditives verbales

troubles du cours de la pensée

2- Le langage est une fonction hémisphérique latéralisée (Broca 1863)

Mise en place de la spécialisation hémisphérique pendant la maturation du SNC (planum temporale).

D’où l’intérêt de son étude dans la schizophrénie en raison de l’hypothèse neurodéveloppementale

Spécialisation hémisphérique et schizophrénie

Dollfus et al., 2005

UMR6194

3-Nombreux arguments étayant l’hypothèse d’une modification de la spécialisation hémisphérique dans la schizophrénie

« failure of the left hemisphere dominance for language » « Schizophrenia is the price Homo Sapiens pays

for language »(Crow, 1997)

Spécialisation hémisphérique et schizophrénie

Dollfus et al., 2005

UMR6194

Modification de la spécialisation hémisphérique pour le langage dans la schizophrénie ?

Un déficit de la dominance hemisphérique pour le langage

(Crow, TINS 1997: « schizophrenia as failure of hemispheric dominance for language »),

Ou une interaction inter-hémisphérique perturbée

(Crow, Br J psychiatry 1998)

Hypothèse étayée par:

Préférence manuelle

IRM anatomique

IRMf ou PET

UMR6194

Prévalence ambidextres

20% versus 4% chez sujets sains (Green 1989)

plus fréquente à l’age de 7 ans chez les sujets qui deviendront schizophrènes (Crow).

Caractère ambidextre varie selon le type de schizophrénie (Manoach 1994, Dollfus 2002)

type désorganisé (tr cours pensée).

type positif (hallucinations ++).

Préférence manuelle et schizophrénie

UMR6194

IRM anatomique

Réduction ou inversion de l’asymétrie du planum temporale (Shapleske 1999)

Réduction du volume de la substance grise du GTS gauche liée à la sévérité

des hallucinations (Barta 1990 ; Flaum 1995 ) ou des troubles « positifs » de la pensée (Shenton 1992 ; Menon 1995; Rajarethinam 2000)

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Kwon, Arch Gen Psychiatry 1999

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forme triangulaire située sur le gyrus temporal supérieur. surface du PT plus grande à gauche chez les sujets droitiers. asymétrie en faveur de la gauche chez des sujets droitiers: support anatomique de la dominance cérébrale (Geschwind,1968). asymétrie est réduite ou inversée dans la schizophrénie (Shapleske, 1999).


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Imagerie cérébrale fonctionnelle

Réduction de la latéralisation hémisphérique fonctionnelle des aires de langage associée à la sévérité des hallucinations (Sommer 2001)

Modifications fonctionnelles des aires de langage ou de leurs homologues à droite lors de tâches de langage (Woodruff 1997; Artiges 2000; Kircher 2002)

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94% à 100% des sujets sains droitiers ont une spécialisation hémisphérique gauche pour les aires de langage (Rasmussen et Milner, 1977; Springer 1999; Pujol 1999)

G D

Objectif de l’étude

IRM Fonctionnelle

La spécialisation hémisphérique du langage est-elle atypique chez les patients schizophrènes droitiers ?

GTS

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Méthodes

Sujets : 21 patients schizophrènes (DSM-IV) et 21 témoins appariés.

TOUS DROITIERS (Oldfield, 1971). QI Verbal (WAIS), fluence verbale Patients: PANSS (Kay) et TLC (Andreasen) Consentement éclairé et écrit.

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Méthodes

Analyses individuelles: images de contraste français-tamoul avec SPM (p<0.05 corrected)

Paradigme : écoute d’un texte en français/tamoultamoul tamoul tamoul tamoul tamoul

5’

français français français français repos

4'30"

4'

3'30"

3'

2'30"

2'

1'30"

1' 30"

0

Contrôle de la tâche: 12 questions sur le texte en français après l’IRM

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Caractéristiques des sujets

Patients (n = 21) m ± SD or N (%)

VS (n = 21) m ± SD or N (%)

p

Hommes (%) 71 % 71 % NS

Age 31 ± 8 31 ± 9 NS

Score d’Oldfield 88.86 ± 11.65 92.20 ± 13.95 NS

Niveau supérieur

d’éducation (%)

48 % 48 % NS

sinistralité familiale (%

SF+)

42 % 29 % NS

QI Verbal 95 ± 15 104 ± 14 0.051

Fluence verbale (formelle)

21.6 ± 6.3 24.7 ± 7.8 NS

Score / Tache 6.0 ± 3.3 8.4 ± 2.2 0.007

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Analyse individuelle : carte statistique (Z scores) individuelle du contraste texte-tamoul au seuil corrigé (p<0.05).

Projection SPM en orientation axiale des 5 patients (en haut) et leurs témoins appariés (en bas).

S1 S5S4S3S2

T1 T2 T3 T4 T5

AV

G D

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7 patients (33.3 %) had right hemispheric lateralization (p<0.001 uncorrected)

left

right left

19 healthy subjects (90.5 %) had left hemispheric lateralization p<0.001uncorrected

right

Superior temporal sulcus (STS)left

right

Superior temporal sulcus (STS)

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Language disorders (TLC, hallucinatory behavior), clinical and cognitive variables between patients

with left and right hemispheric lateralization.

Left (n = 14) Right (n = 7) p

Males (%) 79 % 57 % 0.591

Education level (% superior)

50 % 43 % 0.999

Familial sinistrality (% FS+)

46 % 33 % 0.958

CPE equivalent 425 ± 305 381 ± 213 0.739

TLC 1.7 ± 5.2 1.4 ± 1.1 0.898

Hallucinations 1.7 ± 1.2 1.7 ± 1.3 0.970

Verbal QI 97.9 ± 11.5 88.9 ± 19.5 0.193

Verbal fluency (formal)

21.8 ± 3.9 21.1 ± 10 0.832

Scores/Task 6.3 ± 3.2 5.4 ± 3.6 0.543

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Discussion et conclusion Spécialisation hémisphérique atypique du langage chez 33.3% de patients schizophrènes mais seulement 9.5% chez les sujets contrôles (p<0.054)

Cette spécialisation atypique du langage n’est pas due à: La sévérité des troubles du langage: comportement

hallucinatoire, troubles du cours de la pensée Age, sexe, antipsychotiques, sévérité des

symptômes Altération des performances cognitives

L R

Modification de la spécialisation hémisphérique du langage dans la schizophrénie

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Conclusion

Origine de cette modification de la spécialisation hémisphérique pour le langage?

Adaptation hémisphérique fonctionnelle?

Génétique (Annett, 1998, Crow 1998) ?

Marqueur trait?

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Introduction


en psychiatrie





Conclusion

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Imagerie cérébrale Informations importantes sur la structure et le

fonctionnement cérébral au cours des schizophrénies Possibilités de conjonction entre imagerie, sciences

cognitives et neurosciences Étude de réseaux neuronaux dont les

dysfonctionnements sont impliqués dans la maladie Orientation des recherches thérapeutiques vers la

modification de l’activité de ces structures. Évaluation

des effets pharmacologiques de nouvelles méthodes thérapeutiques comme

la stimulation magnétique transcrânienne

CONCLUSION

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