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Psichiatria molecolare (2023) Citare questo articolo

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I disturbi psicotici sono caratterizzati da anomalie strutturali e funzionali nelle reti cerebrali. Le tecniche di neuroimaging mappano e caratterizzano tali anomalie utilizzando caratteristiche uniche (p. es., integrità strutturale, coattivazione). Tuttavia, non è chiaro se un metodo specifico, o una combinazione di modalità, sia particolarmente efficace nell’identificare le differenze nelle reti cerebrali di qualcuno con un disturbo psicotico.

Una meta-analisi sistematica ha valutato la classificazione basata sull'apprendimento automatico dei disturbi dello spettro della schizofrenia rispetto ai partecipanti sani di controllo utilizzando varie modalità di neuroimaging (ad esempio, imaging T1 pesato (T1), imaging del tensore di diffusione (DTI), connettività funzionale allo stato di riposo (rs-FC) , o qualche combinazione (multimodale)). I criteri per l'inclusione del manoscritto includevano analisi dell'intero cervello e validazione incrociata per fornire un quadro completo riguardo alla capacità predittiva dei sistemi cerebrali su larga scala nella psicosi. Per questa meta-analisi, abbiamo cercato Ovid MEDLINE, PubMed, PsychInfo, Google Scholar e Web of Science pubblicati tra l'inizio e il 13 marzo 2023. È stata calcolata la media dei risultati della previsione per gli studi che utilizzavano lo stesso set di dati, ma sono state eseguite analisi parallele che includevano studi con campione raggruppato su molti set di dati. Abbiamo valutato la distorsione attraverso l'asimmetria del diagramma a imbuto. Un modello di regressione bivariata ha determinato se le differenze nella modalità di imaging, nei dati demografici e nei metodi di preelaborazione hanno moderato la classificazione. Sono stati eseguiti modelli separati per studi con previsione interna (tramite convalida incrociata) e previsione esterna.

Sono stati identificati 93 studi per la revisione quantitativa (30 T1, 9 DTI, 40 rs-FC e 14 multimodali). Nel complesso, tutte le modalità hanno differenziato in modo affidabile i soggetti con disturbi dello spettro schizofrenico dai controlli (OR = 2,64 (IC 95% = da 2,33 a 2,95)). Tuttavia, la classificazione era relativamente simile tra le modalità: non sono state osservate differenze tra le modalità nella classificazione dei dati interni indipendenti, ed è stato osservato un piccolo vantaggio per gli studi rs-FC rispetto agli studi T1 nella classificazione nei set di dati esterni. Abbiamo riscontrato grandi quantità di eterogeneità tra i risultati, con conseguenti segni significativi di bias nei grafici a imbuto e nei test di Egger. I risultati sono rimasti simili, tuttavia, quando gli studi sono stati limitati a quelli con minore eterogeneità, con continui piccoli vantaggi per rs-FC rispetto alle misure strutturali. In particolare, in tutti i casi, non sono state osservate differenze significative tra gli approcci multimodali e unimodali, con gli studi rs-FC e unimodali che riportano prestazioni di classificazione ampiamente sovrapposte. Le differenze nei dati demografici e nell'analisi o nel denoising non erano associate a cambiamenti nei punteggi di classificazione.

I risultati di questo studio suggeriscono che gli approcci di neuroimaging sono promettenti nella classificazione della psicosi. È interessante notare che attualmente la maggior parte delle modalità si comportano in modo simile nella classificazione della psicosi, con lievi vantaggi per rs-FC rispetto alle modalità strutturali in alcuni casi specifici. In particolare, i risultati differivano sostanzialmente tra gli studi, con suggerimenti di dimensioni dell’effetto distorte, evidenziando in particolare la necessità di più studi che utilizzassero previsioni esterne e grandi dimensioni del campione. L’adozione di standard più rigorosi e sistematizzati aggiungerà un valore significativo alla comprensione e al trattamento di questa popolazione critica.

La psicosi è un disturbo devastante ed eterogeneo con un'eziologia poco compresa [1,2,3,4,5]. Si ritiene che i sintomi della psicosi emergano da anomalie a livello di rete all'interno del cervello anziché da interruzioni in una posizione distinta [6,7,8,9,10,11,12]. Coerentemente con le teorie dello sviluppo neurologico e i modelli di diatesi da stress della psicosi, anomalie strutturali dell'intero cervello come mielinizzazione compromessa [13,14,15] e demielinizzazione accelerata sono state collegate alla gravità dei sintomi e ai deficit della funzione cognitiva [16, 17]. Ci sono segni di progressiva degenerazione di altre misure strutturali come lo spessore corticale [18] e il volume della materia grigia [19] legati alla psicosi. I disturbi psicotici sono stati anche caratterizzati come un'interruzione della comunicazione funzionale tra le regioni del cervello [20, 21] e alterazioni nella forza funzionale delle connessioni [22, 23]. Questi risultati suggeriscono che la psicosi è caratterizzata da una combinazione di disfunzioni strutturali e funzionali nei sistemi cerebrali distribuiti [8, 23,24,25].

40% edges contaminated by motion). Manuscripts that included an additional step evaluating or excluding subjects based on framewise displacement (FD), resulted in one point subtracted off the initial edge score (i.e., subject removal, reporting of mean FD, group-related differences in FD, or any other mitigation strategy [60])./p> −0.15), 2=moderate performance (r = −0.15 to −0.2), 3 = moderately poor performance (r = −0.2 to −0.25), 4=poor performance (r = −0.25 to −0.3), and 5=extreme contamination (r < −0.3). Each processing strategy was scored based on these criteria as shown in Table 1. Note that for the purposes of scoring, all ICA methods were grouped with ICA-AROMA as the closest comparator; other methods were also grouped with their closest fitting denoising approach. A composite score representing the quality of the denoising pipeline was generated with a 75% weighting from the edges contamination measure and a 25% weighting from the distance-dependent influence of motion./p> 0.05; Fig. 3). Including pooled datasets resulted in a similar finding (p > 0.05; Supplemental Fig. 2). These results suggest that, based on methods in the current literature, combining multiple neuroimaging methods to track psychosis does not provide any major advantage relative to single imaging modalities on average./p> 0.1). These conflicting results are likely due to the large heterogeneity across studies and use of log odds ratio estimates (as described in more detail in ref. [74])./p> 0.1)./p> 0.05; Fig. 5 left). If larger pooled datasets were included in the meta-analysis, studies based on rs-FC were associated with a significant decrease in false positive classification rates compared to studies based on DTI (Supp. Fig. 3; z = −0.58, p(FDR) = 0.01)./p> 0.1)./p> 0.1)(see Supplemental Fig. 4). We also did not find a significant main effect based on sample size (p > 0.1)./p> 2000) in order to produce replicable results when using rs-FC and structural MRI measures [37]. Studies that met criteria for this meta-analysis varied considerably in sample size (20–1100), but were generally substantially smaller than this recommended size. Due to the limited number of studies available, we were unable to obtain manuscripts that utilized large enough samples and could not formally evaluate how samples larger than 2000 participants performed across imaging modality. As the trend to increase sample size continues, future work should reevaluate whether the combination of neuroimaging modalities provide substantial advantages when sample sizes are sufficiently large./p>