Dissertação

{en_GB=Identification of brain connectivity disruptions due to thalamic lesions in early development using Diffusion Weighted MRI} {} EVALUATED

{pt=O padrão de ponta-onda contínua durante o sono (POCS) é uma sindrome epiléptica, afetando maioritariamente as crianças. Embora tenha etiologia idiopática, o envolvimento de lesões talámicas tem sido reportado, sendo responsável por 14% dos casos de POCS, representando a etiologia mais comum. Leal et al. (2018) proposuseram um modelo para a origem do POCS em pacientes com lesões talámicas unilaterais que consiste numa desconexão parcial tálamo-cortical, que expressa uma excitabilidade elevada à frequência dos fusos de sono, o que permite criar uma resposta cortical aumentada durante a fase não-REM do sono, potencialmente levando a CSWS. As imagens ponderadas em difusão (DWI) apresentam sensibilidade à organização microestrutural dos tecidos, pelo que têm vindo a ser utilizadas para mapear as fibras de substância branca no cérebro. Também permitem o parcelamento de estruturas cerebrais de acordo com o seu padrão de conectividade - parcelamento baseado na conectividade. Foram selecionados quatro pacientes de uma população de crianças com POCS e lesões talámicas unilaterais. O objetivo desta tese foi usar DWI para parcelar o tálamo nos seus núcleos e, assim, inferir sobre a conectividade estrutural entre cada núcleo e as diferentes regiões corticais. Dados de eletroencefalografia e ressonância magnética funcional foram igualmente analisados de modo a fundamentar as interpretações realizadas. Os resultados mostraram uma região posterior do cérebro mais desconectada do tálamo, no hemisfério da lesão talámica, bem como mais propensa a originar atividade paroxística; o que suporta a hipótese de uma relação causal entre a desconexão tálamo-cortical e os eventos epilépticos. , en=Continuous spike-wave of sleep (CSWS) is an age-related epileptic syndrome that affects mainly children. Although it has idiopathic etiology, an involvement of thalamic lesions has already been reported and accounts for 14% of the CSWS cases, representing the most common etiology. Leal et al. (2018) proposed a model for the genesis of CSWS in patients with unilateral thalamic lesions that consists of a partial thalamic-cortical disconnection, which expresses a frequency-dependent excitability at sleep spindle frequencies and therefore is able to create an augmenting response during the non-rapid eye movement sleep stages, potentially leading to CSWS. Diffusion-weighted imaging (DWI) is a technique sensitive to the microstructural organization of the tissues, that has been widely used to map the white matter pathways of the brain. It also enables to parcellate brain structures according to its connectivity profile, in a method known as connectivity-based parcellation. Four patients were selected from a population of children with CSWS associated with strictly unilateral thalamic lesions. The aim of this thesis was to use DWI to parcellate their thalamus into nuclei and therefore infer on the structural connectivity between each thalamic nucleus and the different regions in the cortex. Electroencephalogram and functional magnetic resonance imaging data were also used to support the interpretations made. Results showed a posterior brain region more disconnected from the thalamus, in the hemisphere ipsilateral to the thalamic lesion, as well as more prone to paroxysmal activity. This supports the hypothesis of a causal relationship between thalamocortical disconnectivity and the epileptic events.}
{pt=Ressonância magnética de difusão, tractografia, POCS, lesões talâmicas, parcelamento do tálamo, en=Diffusion-weighted MRI, tractography, CSWS, thalamic lesion, thalamus parcellation}

Novembro 12, 2018, 10:0

Orientação

ORIENTADOR

Rita Homem de Gouveia Costanzo Nunes

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Alberto Leal

Departamento de Neurofisiologia /Hospital Júlio de Matos

Doutor