Relationship between structural cerebellar changes and psychiatric disorders

Classically it was attributed to the cerebellum only functions regarding the control of movements, posture and balance. However, several studies have shown that the cerebellum also participates in the control of cognition, emotional processing and behavior through direct and indirect pathways. New evidence suggests that the cerebellum has structural and functional abnormailities in psychiatric disorders, including schizophrenia, mood, anxiety, attention deficit disorder with hyperactivity, and autism. In some cases, isolated findings are found in case reports, in others, in comparative studies, but with little control over confounding variables. In this research, the goal was to measure the volume of the cerebellum and its subregions in individuals with psychiatric disorders and to relate these findings to the symptoms. Patients with different degrees of cognitive impairment (Epidemiology of the Elderly - UNIFESP) and patients with post-traumatic stress disorder (PTSD) from population studies were analyzed. Also, patients with bipolar disorder from an outpatient clinic (Center for the Study of Mood and Anxiety Disorders, Universidade Federal da Bahia) were recruited for this study. Controls were individually recruited for each study and included on the analyses. All subjects underwent a 1.5T structural magnetic resonance scan. Images were analyzed by manual and semiautomatic delimitation of region of interest (ROI) methods. Volumetric measures and symptoms measurements, by psychometric scales, were performed and compared between patients and controls. The cerebellum volume is reduced in patients with cognitive impairment without dementia and with dementia, in patients with posttraumatic stress disorder, and in patients with bipolar disorder compared to controls. In dementia and posttraumatic stress disorder patients, the left cerebellar hemisphere and vermis volume are reduced. In bipolar disorder, volumes of both hemispheres and the vermis are reduced. In the first two studies, these cerebellar volumetric reductions correlated with symptoms of the disease. The exact nature of cerebellar involvement in mental processes is still not understood. However, structural neuroimaging techniques are valuable tools to study the contribution of the cerebellum in the pathophysiology of psychiatric disorders. Abnormalities in cerebellar structure and its functions have been reported in some of these diseases. Future researches with larger samples are still needed to clarify these findings and investigate whether they are important for the treatment and prognosis. Moreover, the study of cerebellar function may contribute to the emergence of new horizons for the neurosciences, including the identification of new subtypes of diseases and better understand the dynamics of neural circuits.Classicamente foram atribuídas ao cerebelo apenas funções de controle dos movimentos, postura e equilíbrio. Entretanto, diversos estudos demonstraram que essa estrutura também participa do controle da cognição, processamento emocional e comportamento. Nessas últimas funções o cerebelo, aparentemente, teria como papel, através de circuitos diretos e indiretos, o refinamento e a suplementação das atividades executadas pelas regiões cerebrais. Novas evidências sugerem que o cerebelo apresenta alterações estruturais e funcionais nos transtornos psiquiátricos, incluindo a esquizofrenia, os transtornos do humor, os transtornos ansiosos, o autismo e o transtorno de déficit de atenção com hiperatividade. Nesta pesquisa, o objetivo foi medir o volume do cerebelo e de suas sub-regiões em indivíduos portadores de transtornos psiquiátricos e relacionar tais achados aos sintomas. Para tal foi realizada a identificação de pacientes com diferentes graus de prejuízo cognitivo proveniente de um estudo populacional (Epidemiologia do Idoso - UNIFESP), pacientes com transtorno do estresse pós-traumático proveniente de outro estudo populacional e portadores de transtorno bipolar proveniente de um ambulatório especializado (Centro de Estudos de Transtornos de Humor e Ansiedade Universidade Federal da Bahia). Conjuntamente com os pacientes foram recrutados, para cada estudo, um grupo controle. Todos os sujeitos foram submetidos à ressonância magnética estrutural de 1.5T. As imagens foram analisadas através do Software Brains 2 por meio de métodos manual e semiautomático de delimitação de região de interesse (ROI) . As medidas de volume, assim como os sintomas mensurados por escalas psicométricas foram comparadas entre pacientes e controles. Foi observado que o volume do cerebelo está reduzido nos portadores de prejuízo cognitivo sem demência e com demência, nos portadores de transtorno do estresse pós-traumático e nos portadores de transtorno bipolar quando comparados aos controles. Na demência e no transtorno do estresse pós-traumático o volume do hemisfério cerebelar esquerdo e do vérmis estão reduzidos. No transtorno bipolar os volumes de ambos os hemisférios e do vérmis estão reduzidos. Nos dois primeiros estudos estas reduções correlacionaram com os sintomas da doença. A natureza exata do envolvimento do cerebelo nos processos mentais ainda não é compreendida. Entretanto, técnicas de neuroimagem estrutural se mostram como ferramentas valiosas no estudo da contribuição do cerebelo fisiopatologia dos transtornos psiquiátricos. Anormalidades na estrutura cerebelar e em suas funções têm sido relatadas em algumas dessas doenças. Pesquisas futuras, com amostras maiores, ainda são necessárias para esclarecer tais achados e investigar se são importantes para o tratamento e prognóstico. Além disso, o estudo das funções cerebelares poderá contribuir para o surgimento de novos horizontes para as neurociências, inclusive na identificação de novos subtipos de doenças e melhor compreensão da dinâmica dos circuitos neuronais.TEDEBV UNIFESP: Teses e dissertaçõe