Studio neuroradiologico (morfologico e funzionale) nei pazienti con Epilessia Frontale Notturna

L'epilessia frontale notturna (EFN) è caratterizzata da crisi motorie che insorgono durante il sonno. Scopo del progetto è studiare le cause fisiopatologiche e morfo-funzionali che sottendono ai fenomeni motori nei pazienti con EFN e identificare alterazioni strutturali e/o metaboliche mediante tecniche avanzate di Risonanza Magnetica (RM). Abbiamo raccolto una casistica di pazienti con EFN afferenti al Centro Epilessia e dei Disturbi del Sonno del Dipartimento di Scienze Neurologiche, Università di Bologna. Ad ogni paziente è stato associato un controllo sano di età (± 5 anni) e sesso corrispondente. Tutti sono stati studiati mediante tecniche avanzate di RM comprendenti Spettroscopia del protone (1H-MRS), Tensore di diffusione ed imaging 3D ad alta risoluzione per analisi morfometriche. In particolare, la 1H-MRS è stata effettuata su due volumi di interesse localizzati nei talami e nel giro del cingolo anteriore. Sono stati inclusi nell’analisi finale 19 pazienti (7 M), età media 34 anni (range 19-50) e 14 controlli (6 M) età media 30 anni (range 19-40). A livello del cingolo anteriore il rapporto della concentrazione di N-Acetil-Aspartato rispetto alla Creatina (NAA/Cr) è risultato significativamente ridotto nei pazienti rispetto ai controlli (p=0,021). Relativamente all’analisi di correlazione, l'analisi tramite modelli di regressione multipla ha evidenziato che il rapporto NAA/Cr nel cingolo anteriore nei pazienti correlava con la frequenza delle crisi (p=0,048), essendo minore nei pazienti con crisi plurisettimanali/plurigiornaliere. Per interpretare il dato ottenuto è possibile solo fare delle ipotesi. L’NAA è un marker di integrità, densità e funzionalità neuronale. E’ possibile che alla base della EFN ci siano alterazioni metaboliche tessutali in precise strutture come il giro del cingolo anteriore. Questo apre nuove possibilità sull’utilizzo di strumenti di indagine basati sull’analisi di biosegnali, per caratterizzare aree coinvolte nella genesi della EFN ancora largamente sconosciute e chiarire ulteriormente l’eziologia di questo tipo di epilessia.

Disorders of arousal: a physiopathological window to explore the mechanisms regulating sleep arousal

Disorders of Arousal (DoA) belong to NREM parasomnias and are characterized by motor and emotional episodes arising from incomplete awakenings from NREM sleep. DoA episodes embody at the same time the double nature of the arousal process, that is preserving sleep as well as respond to sleep perturbations, thus being an ideal model to study sleep arousal. In the first part of this work, we performed a spectral whole scalp EEG analysis exploring the neurophysiologic correlates of the pre-motor onset of the episodes in a large sample of patients with DoA, disclosing the co-existence of both slow and fast EEG frequencies over overlapping areas before DoA episodes, suggesting an alteration of local sleep mechanisms. Episodes of different complexity were preceded by a similar EEG activation, implying that they possibly share a similar pathophysiology. In the second part of this work, we performed a spectral whole scalp EEG analysis comparing the pre-motor onset of the episodes and normal arousals from healthy sleepers, disclosing the persistence of slow frequencies as well as sigma band (expression of sleep spindles) in DoA episodes. Overall, these results might subtend a higher tendence to preserve sleep and a more defective mechanism toward developing a complete arousal in patients with DoA. In the last part of our work, we evaluated 15 patients with DoA with 15 controls in a functional MRI study during wakefulness in addition to a proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) focused on cingulate cortex. We disclosed subtle alterations on posterior cingulate cortex as well as an increased connectivity in sensory-motor network, possibly representing a trait-functional feature responsible for the dysfunctional arousal process in DoA patients