Language assessment in mesial temporal lobe epilepsy : correlations with structural and functional neuroimaging

Orientadores: Fernando Cendes, Marcio Luiz Figueredo BalthazarTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: A epilepsia de lobo temporal (ELT) é o tipo de epilepsia mais comum no adulto e comorbidades cognitivas podem acompanhá-la, como prejuízos de memória e linguagem. Nesta população é esperada uma maior incidência de pessoas com lateralização atípica para linguagem (LAL), 20% contra 5% da população saudável. Alguns fatores são apontados como preditores: dominância manual, sinistralidade familiar e insulto cerebral precoce e em hemisfério esquerdo. A linguagem nesses pacientes tem sido estudada há décadas, mas ultimamente a técnica de ressonância magnética funcional (fMRI) vem substituindo o teste de WADA e proporcionado uma série de novos métodos e paradigmas para estudar essa função in vivo, inclusive em indivíduos saudáveis. Portanto, o objetivo desse estudo foi delinear os subtipos de ELT, com atrofia esquerda (AHE), direita (AHD) e sem atrofia (negAH) hipocampal comparando-os com controles, quanto a aspectos de linguagem. Os resultados foram dispostos em dois artigos. O primeiro tratou da comparação de dois paradigmas de fMRI de linguagem baseados em decisão semântica. Neste artigo, 24 indivíduos saudáveis foram submetidos a duas versões de tarefa de linguagem: versão complexa e versão fácil. Ambas foram efetivas, porém a versão complexa produziu resultados mais robustos para a avaliação da linguagem. Logo, foi a versão eleita para conduzir o estudo com os pacientes ELT. O segundo resultado, foi exposto no artigo que comparou pacientes com AHD (n=31), AHE (n=32) e negAH (n=30), além de controles (n=101). Esse artigo investigou o impacto da atrofia hipocampal no perfil de linguagem em diferentes subtipos de ELT; avaliando a incidência e fatores preditivos de lateralização de linguagem, sua relação com o padrão de ativação da fMRI em regiões associadas à linguagem; comparação entre os grupos quanto ao padrão de ativação de linguagem e conectividade funcional, além da comparação do desempenho no teste de nomeação de Boston e sua correlação com o padrão de ativação da tarefa. Os resultados apontaram para frequência de LAL semelhante em todos os grupos e somente a dominância manual como preditor de dominância hemisférica para linguagem, porém, de forma distinta em cada grupo de acordo com as regiões de interesse. O padrão de ativação da linguagem e a análise entre regiões de interesse (ROI-to-ROI) apontaram pior desempenho do grupo AHE em relação aos grupos controle e negAH. A análise entre o giro frontal médio esquerdo e o cérebro todo (seed-based-voxel) mostrou que todos os grupos de pacientes apresentam conectividade funcional diminuída em relação aos controles, além de diferenças par a par entre os grupos de pacientes. O melhor desempenho em nomeação se correlacionou com maior ativação em áreas de linguagem nos grupos AHD e negAH. Este estudo concluiu que pacientes com AHE apresentaram pior desempenho em nomeação, ativação e conectividade funcional, seguidos pelos pacientes com AHD, enquanto os pacientes negAH apresentaram alterações discretas em comparação aos controles. Esta tese mostra que apesar dos vários estudos de fMRI sobre linguagem, novos trabalhos com diferentes metodologias e paradigmas são necessários para compreender melhor as alterações de linguagem em subtipos de ELTAbstract: Temporal lobe epilepsy is the most common type of epilepsy in adults and is also associated with cognitive comorbidities, such as memory and language impairments, especially in temporal lobe epilepsy (TLE). In this population, a higher incidence of people with atypical language lateralization (ALL) is expected; 20% against 5% of the healthy people. Some factors are pointed as predictors: manual dominance, left-hand familial history, as well as early insult and left hemisphere lesion. Language in these patients has been studied for decades. Lately functional magnetic resonance (fMRI) technique has been replacing the WADA test and has provided new methods and paradigms to study this function in vivo, including in healthy volunteers. Therefore, the objective of this study was to delineate the language aspects in TLE with left (LHA) and right (RHA) hippocampal atrophy and patients without hippocampal atrophy (nonAH), comparing them to controls. The results were set out in two manuscripts. The first, showed the translation of a well-established language fMRI paradigm based on semantic decision and comparison of two versions: easy and complex task in 24 healthy subjects. Both versions were effective, but the complex version produced more robust results for the evaluation of the language in our patients. Therefore, complex version was chosen to conduct the study with TLE patients. The second result was presented in the manuscript which compared patients with RHA (n=31), LHA (n=32), nonHA (n=30) and controls (n=101). In this paper analyzes were performed to investigate the impact of HA on language to obtain a profile of the language in different subtypes of TLE. Analyzes were conducted to acquire the incidence of language lateralization, predictive factors and correlation with fMRI activation pattern in regions associated with language; comparison between groups regarding language activation pattern and functional connectivity, as well as a comparison of performance on the Boston naming test and its correlation with the task activation pattern. The results pointed to a similar frequency of ALL in all groups and only manual dominance as a predictor of hemispheric dominance for language. However, each group was different according to the specific regions of interest. Language activation pattern and ROI-to-ROI analysis showed that LHA presented reduced activation compared with controls and nonHA groups. Seed-based-voxel analysis showed that all groups of patients had reduced functional connectivity in relation to controls, as well as differences among patients. The higher scores on naming performance was correlated with greater activation in language areas only in RHA and nonHA groups. We concluded that patients with LHA presented worse performance in naming, activation and functional connectivity, followed by RHA, and nonHA patients were more similar to controls. This thesis shows that despite of several language fMRI studies, further investigations using different methodologies and paradigms are necessary for better undestanding of language alterations in different TLE subtypesDoutoradoFisiopatologia MédicaDoutora em Ciências2012/05364-817229/12-0FAPESPCAPESBE