Conectividad funcional a partir de la perfusión cerebral en pacientes epilépticos y con enfermedad de Parkinson / Functional connectivity from cerebral perfusion in patients with epilepsy and Parkinson's disease

RESUMEN

Introducción: La epilepsia y la enfermedad de Parkinson han sido descritos como trastornos de redes neurales. El estudio de la conectividad por modalidades moleculares puede ser más relevante fisiológicamente que los basados en señales hemodinámicas. Objetivo: Proponer una metodología para la descripción de patrones de conectividad funcional a partir de la perfusión cerebral por tomografía por emisión de fotón único. Métodos: La metodología incluye cuatro pasos principales: preprocesamiento espacial, corrección del volumen parcial, cálculo del índice de perfusión y obtención de la matriz de conectividad funcional mediante el coeficiente de correlación de Pearson. Se implementó en 25 pacientes con distintos trastornos neurológicos: 15 con epilepsia farmacorresistente y 10 con enfermedad de Parkinson. Resultados: Se encontraron diferencias significativas entre los índice de perfusión de varias regiones de los hemisferios ipsilateral y contralateral tanto en pacientes con epilepsia del lóbulo frontal como en pacientes con epilepsia del lóbulo temporal. Igual resultado se obtuvo en los pacientes con enfermedad de Parkinson con distintos estadios de la enfermedad. Para cada grupo se identificaron patrones de conectividad funcional que involucran a regiones relacionadas con la patología en estudio. Conclusiones: Con el desarrollo de esta metodología se ha demostrado que la tomografía por emisión de fotón único aporta información valiosa para estudiar la organización de las redes funcionales del cerebro. Futuras investigaciones con mayor número de pacientes contribuirían a hacer inferencias sobre los correlatos neurales de los distintos trastornos cerebrales(AU)

ABSTRACT

Introduction: Epilepsy and Parkinson's disease have been described as disorders of neural networks. The study of connectivity by molecular modalities may be more physiologically relevant than those based on hemodynamic signals. Aim: The aim of the present work is to propose a methodology for the description of functional connectivity patterns from brain perfusion by single photon emission tomography. Methods: The methodology includes four main steps: spatial preprocessing, partial volume correction, calculation of the perfusion index and obtaining the functional connectivity matrix using Pearson's correlation coefficient. It was implemented in 25 patients with different neurological disorders: 15 with drug-resistant epilepsy and 10 suffering Parkinson's disease. Results: Significant differences were found between the perfusion indexes of various regions of the ipsilateral and contralateral hemispheres in both patients with frontal lobe epilepsy and patients with temporal lobe epilepsy. The same result was obtained in Parkinson's disease patients with different stages of the disease. For each group, functional connectivity patterns involving regions related to the pathology under study were identified. Conclusions: With the development of this methodology, it has been demonstrated that single photon emission tomography provides valuable information to study the organization of functional brain networks. Future research with a larger number of patients would contribute to make inferences about the neural correlates of the different brain disorders(AU)