Le neuroimmagini nella cefalea a grappolo

Studi di neuroimmagini hanno enfatizzato la disfunzione della regolazione cerebrovascolare nell’ambito delle cefalee primarie, mentre pochi studi sono stati condotti per valutare i fenomeni di processing/genesi delle cefalea. La comprensione dei fenomeni fisiologici fondamentali di questi sistemi sono stati limitati dalla non idoneità delle metodiche per visualizzare il substrato fisiopatologico delle cefalee e per esaminare la loro origine. Le neuroimmagini funzionali hanno tuttavia rivoluzionato quest’area di ricerca. A riguardo delle cefalee primarie la prima metodica utilizzata è stata la tomografia ad emissione di positroni (PET) ed i risultati hanno suggerito le attivazioni di specifiche aree encefaliche, nell’emicrania il troncoencefalo e nella cefalea a grappolo l’ipotalamo, coinvolte nella processazione/genesi del dolore di per se piuttosto che una semplice risposta alla nocicezione mediata dalla branche del trigemino. Inoltre studi riguardanti la cefalea grappolo e modelli sperimentali di cefalea hanno evidenziato che la vasodilatazione non rappresenta la specifica causa dell’attivazione del riflesso trigemino-parasimpatico. Nel presente lavoro di tesi è stata indagata la sede di attivazione encefalica in corso di attacco di cefalea a grappolo mediante la risonanza magnetica funzionale (f-MRI). Hanno partecipato allo studio 6 soggetti. Le acquisizioni MRI sono state svolte presso la U.O. di Neuroradiologia dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana con uno scanner Siemens Symphony con campo magnetico statico di 1,5 T. Attraverso l'utilizzo del software BrainVoyager QX, le immagini anatomiche e funzionali acquisite sono state elaborate in modo da estrarre un indice di attivazione di aree cerebrali. Il preprocessing dei dati funzionali ha previsto fasi di slice scan time correction, di 3D motion correction, di spatial smoothing e di linear trend removal.
Le serie funzionale ed anatomica è stata poi coregistrata, in modo da mappare le attivazioni fMRI su una immagine ad elevata risoluzione. Per l'elaborazione delle serie funzionali dopo l'operazione di pre-processing, è stata utilizzata l'analisi statistica con il General Linerar Model (GLM), una tecnica di analisi statistica multivariata di tipo inferenziale. Sono stati analizzati i relativi time course (TC), che definiscono la modulazione della componente nella generazione dei dati funzionali. Questi dati sono poi stati convertiti in mappe di attivazione considerando una soglia di significatività statistica p corretta di Bonferroni < .05 o p False Discovery Rate (FDR) < .05.Significative attivazioni ascrivibili all’attacco di cefalea a grappolo sono state osservate nella materia grigia ipotalamica ipsilaterale. Al contrario dell’emicrania, dove in precedenti studi non è mai stata riscontrata alcuna attivazione della regione ipotalamica durante l’attacco acuto. Ciò è rilevante, poiché l’emicrania e la cefalea a grappolo sono spesso considerate disturbi correlati e attualmente nel trattamento acuto dei tue tipi di cefalalgia vengono utilizzati composti specifici identici, come l’ergotamina e il sumatriptan. Dato non presente il letteratura, e che è fornito dalla metodica f-MRI, è la presenza prima dell’insorgenza dell’attacco, nella stessa regione di attivazione, una caduta del segnale BOLD visualizzabile nel time corse della relativa zona indagata. Andando ad effettuare un’analisi del TC nei volumi EPI ancora precedenti è possibile apprezzare una tendenza alla riduzione del segnale BOLD ad andamento periodico che nel tempo diventa sempre di maggior entità fino al raggiungimento della sua massima espressione in concomitanza dell’insorgenza dell’attacco. Questa analisi è resa possibile solo grazie alla metodologia utilizzata nella conduzione dell’esame. Infatti l’esame funzionale di MRI permette un’analisi dinamica, continuativa delle funzioni cerebrali, espresse dall’andamento del segnale nel time corse. Questa osservazione potrebbe essere attribuibile ad una instabilità funzionale dell’ipotalamo, espresso dalle oscillazioni del segnale BOLD che culminerebbe con il superamento di una certa soglia, oltre la quale si manifesterebbe a pieno la disfunzione ipotalamica con la genesi dell’attacco. Questi dati se confermati da ulteriori studi, confermerebbero la disfunzione ipotalamica introducendo un nuovo concetto di instabilità funzionale. Questi dati suggeriscono che, sebbene le cefalee primarie come l’emicrania e la cefalea a grappolo possono condividere un percorso di dolore comune nell’innervazione trigemino-vascolare, la patogenesi soggiacente differisce significativamente e può essere causata da diversi pattern di presentazione e di risposta agli agenti preventivi.