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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Avaliação por ressonância magnética das conectividades funcional e estrutural das redes neurofuncionais na demência da doença de Alzheimer leve e comprometimento cognitivo leve amnéstico = Evaluation by magnetic resonance imaging of functional and structural connectivities of neurofunctional networks in mild Alzheimer's disease dementia and amnestic mild cognitive impairment subjects
Title Alternative: Evaluation by magnetic resonance imaging of functional and structural connectivities of neurofunctional networks in mild Alzheimer's disease dementia and amnestic mild cognitive impairment subjects
Author: Weiler, Marina, 1983-
Advisor: Balthazar, Marcio Luiz Figueredo, 1975-
Abstract: Resumo: A demência por doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa na qual ocorrem alterações cognitivas, neuropsiquiátricas e funcionais. Avanços recentes no estudo da neuroimagem na DA mostraram que as alterações presentes nesse grupo de pacientes não se restringem apenas às estruturas anatômicas particulares (tema abordado no ARTIGO 2), mas estendem-se também às redes neurofuncionais, as quais podem gerar problemas de memória e função executiva, entre outros. Devido às alterações estruturais apresentadas por atrofia, ao depósito de placas senis e emaranhados neurofibrilares, bem como à redução no metabolismo de glicose presente nas suas regiões, a Default Mode Network (DMN) tornou-se a rede neurofuncional de maior interesse no campo da DA. O principal objetivo desta Tese foi, dessa maneira, avaliar a conectividade de redes neurofuncionais na DA - enfatizando sobretudo na DMN, e suas relações com a cognição. Além disso, estudamos também outros aspectos anatômicos na DA - como alterações de substância branca e cinzenta no cérebro inteiro. No ARTIGO 1 mostramos que as alterações causadas pela doença afetam também áreas subcorticais como o tálamo e o corpo caloso, o que se relaciona com o déficit cognitivo dos pacientes. Em outro estudo com carácter mais exploratório (ARTIGO 6), mostramos que à medida em que a doença progrediu, as alterações na substância branca ocorreram de maneira mais extensa do que o esperado, levando em consideração as alterações estruturais encontradas na substância cinzenta. Assim, nossos dados sugerem que danos na substância branca possam ocorrer de maneira independente ao dano cortical. O ARTIGO 8, nesse contexto, traz um apanhado de resultados moleculares e de imagem que reforçam a hipótese de uma degeneração de redes neurofuncionais específicas em doenças neurodegenerativas, onde a propagação de proteínas alteradas ocorre ao longo dos tratos de substância branca (no caso da DA, em especial e primariamente nos tratos da DMN). Com isso em mente, no ARTIGO 4 tivemos como objetivo isolar apenas os tratos da DMN para avaliar o quão íntegro estruturalmente eles se apresentam na doença. De fato, observamos que pacientes com DA apresentam alterações microestruturais nos tratos da DMN, que contribuem para o déficit na performance cognitiva desses pacientes. No ARTIGO 5, investigamos não apenas a conectividade funcional das regiões da DMN, como também a média das amplitudes de baixa frequência (ALFF) do sinal BOLD dessas regiões. Encontramos que sujeitos com Comprometimento Cognitivo Leve amnéstico (CCLa, sujeitos sob risco de desenvolverem DA) por exemplo, possuem ALFF reduzido em regiões específicas da DMN, porém sem apresentar desconexão funcional entre elas. Pacientes com DA, entretanto, possuem não apenas ALFF reduzido em algumas regiões, mas também desconexão funcional entre elas. As amplitudes de ambos os grupos, entretanto, não possuem relação com o déficit cognitivo apresentado pelos pacientes; ao contrário da conectividade funcional dessas regiões. No ARTIGO 3, mostramos que outras redes neurofuncionais, como a de Linguagem e a de Controle Executivo também estão alteradas na DA. Em termos de correlatos neuropsicológicos apenas a conectividade da DMN mostrou relação com a performance em testes de memória episódica. No ARTIGO 7, por vez, tivemos como objetivo explorar outras hipóteses envolvendo a função da DMN. Nele, abordamos a questão da alteração do self nos pacientes com DA, e sugerimos uma relação com a atividade intrínseca do cérebro e o sentimento de auto-continuidade no tempo

Abstract: Alzheimer¿s (AD) is a neurodegenerative disease that presents with cognitive, neuropsychiatric and functional alterations. Recent studies in the neuroimaging field of AD have shown that the alterations observed in these patients are not limited to specific anatomic structures (as shown in chapter 2) but also compromise neurofunctional networks, which can lead to memory and executive function impairment, among others. Due to the structural alterations such as atrophy, burden of amyloid beta and hyperphosphorilated tau, and metabolism reduction presented in its regions, the Default Mode Network (DMN) has become the most studied network in the AD field. Thus, the main objective of this thesis was to evaluate the functional and structural connectivities of the neurofunctional networks in AD ¿ emphasizing the DMN, and the relationship with cognition. Besides that, we have also studied some other anatomical aspects in AD, such as alterations in white and grey matter. In Chapter 1, we have shown that the alterations caused by the disease also affect subcortical areas such as the thalamus and the corpus callosum, which correlates to the cognitive deficit of the patients. In another exploratory study (Chapter 6), we observed that as the disease progressed, the alterations in white matter occurred were more extensive than expected, considering the structural alterations of the grey matter. Our results suggest that damage in white matter can occur independently of grey matter damage. In this context, Chapter 8 brings molecular and imaging results that reinforce the hypothesis that neurodegenerative diseases affect specific neurofunctional networks, and the propagation of altered proteins occur through white matter tracts (along DMN tracts). Keeping this in mind, in Chapter 4 we had as a main objective to isolate only the DMN tracts, in order to evaluate its structural connectivity in AD. Indeed, we observed that structural microalterations are present in DMN tracts of AD patients, contributing to their cognitive deficits. In Chapter 5, we not only investigated the functional connectivity of DMN regions, but also the amplitude of low frequency fluctuations (ALFF) of the blood oxygenation level signal of these regions. We found that amnestic mild cognitive impairment subjects (aMCI ¿ subjects at risk for developing AD) for instance, have decreased ALFF in specific regions of the DMN, though not presenting alterations in functional connectivity. AD patients, however, present both reduced ALFF and connectivity in the DMN regions. Interestingly, ALFF values did not correlate with the cognitive impairment of the patients; but connectivity values did. In Chapter 3, we have shown that other networks such as the Language and Executive Functions are also altered in AD. The functional connectivity of the DMN, in turn, correlated with episodic memory function. In Chapter 7, our main objective was to explore some other hypothesis involving the DMN function. Here, we mentioned the alterations in the self presented in AD patients and suggest a relationship with the brain intrinsic activity and the feeling of self continuity across time
Subject: Alzheimer, Doença de
Comprometimento cognitivo leve
Rede nervosa
Imagem por ressônancia magnética
Neuroimagem funcional
Editor: [s.n.]
Citation: WEILER, Marina. Avaliação por ressonância magnética das conectividades funcional e estrutural das redes neurofuncionais na demência da doença de Alzheimer leve e comprometimento cognitivo leve amnéstico = Evaluation by magnetic resonance imaging of functional and structural connectivities of neurofunctional networks in mild Alzheimer's disease dementia and amnestic mild cognitive impairment subjects. 2015. 1 recurso online ( 155 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/312858>. Acesso em: 28 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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