Estudo volumétrico de áreas cerebrais específicas e fenótipo neurocognitivo do síndrome de Williams

Abstract

Os avanços na neurogenética contribuem consideravelmente para o avanço do conhecimento acerca dos determinantes genéticos da cognição humana. A recente descrição de um síndrome genética raro – o Síndrome de Williams (SW) – abriu uma nova janela para a investigação dos determinantes neurológicos dos fenótipos neurocognitivos e comportamentais, uma vez que este síndrome foi descrito como envolvendo uma dissociação das funções corticais superiores. O Síndrome de Williams (SW) é uma perturbação do neurodesenvolvimento rara (1 em cada 20 000), causada por uma deleção submicroscópica da banda q11.22-23 do cromossoma 7. O fenótipo cognitivo do SW tem sido descrito como um quadro de dissociação neurocognitiva, que inclui dificuldades severas das capacidades visuo-espaciais, motoras, de integração visuo-motora e de aritmética, que coexistem a par de uma relativa preservação do processamento de faces, memória auditiva a curto prazo e funções linguísticas (produção narrativa). Este perfil neurocognitivo distintivo, com picos e vales de capacidades, torna o SW um modelo atractivo para a exploração das bases neurobiológicas de comportamentos complexos. Assim, nos estudos apresentados nesta tese, comparou-se o perfil neuroanatómico e neurocognitivo dos sujeitos com SW, com um grupo de crianças com desenvolvimento normal, emparelhados em idade cronológica. No primeiro conjunto de estudos, avaliou-se o funcionamento cognitivo geral, a cognição visuo-espacial, a memória e as capacidades linguísticas. Os resultados evidenciaram uma afectação do funcionamento intelectual que influenciava o desempenho nas outras funções cognitivas avaliadas. Adicionalmente, os sujeitos com SW apresentaram um desempenho que sugere um atraso desenvolvimental neurocognitivo. No segundo conjunto de estudos, foram conduzidas análises volumétricas com recurso a ressonância magnética estrutural, simultaneamente para o volume cerebral e para regiões específicas de interesse. Os resultados evidenciaram anormalidades cerebrais no SW e, em particular, uma ausência de assimetria na formação hipocampal e na circunvolução temporal superior. Finalmente, foram conduzidos estudos correlacionais entre várias medidas neurocognitivas e neuroanatómicas. Uma vez mais, os resultados demonstraram correlações inversas entre volumes cerebrais e funções cognitivas, sugerindo que, neste síndrome, um desenvolvimento anormal do cérebro tem um impacto nas funções cognitivas. De uma forma geral, estes resultados sugerem que as teorias modulares podem ser insuficientes para explicar o SW, apontando simultaneamente para a necessidade de se considerar uma perspectiva desenvolvimental para a sua compreensão.

Advances in neurogenetics are increasingly contributing for the advancement of knowledge on the genetics determinants of human cognition. The recent description of a rare genetic syndrome - Williams Syndrome (WS) – open a new window for inquire into the neurological determinants of neurocognitive and behavioural phenotypes, because this syndrome was described as involving the dissociation of higher cortical functions. Williams syndrome (WS) is a rare neurodevelopmental disorder (1 in 20 000), caused by a submicroscopic deletion on band q11.22-23 in chromosome 7. The cognitive hallmark of WS has been described as a framework of neurocognitive dissociation that includes severe difficulties in visuospatial, motor, visuomotor integration and arithmetic skills, along with relative strengths in face processing, short-term auditory memory and linguistic functions (narrative production). This distinctive neurocognitive profile, with peaks and valleys of abilities, makes WS a compelling model for exploring the neurobiological basis of complex cognitive behaviours. Thus, this research studies aimed to compare the WS neurocognitive and neuroanatomic profile with a group of normally developing individuals matched on chronological age. In the first set of studies, general cognitive functioning, visuo-spatial cognition, memory and language abilities were assessed. Results showed a global intellectual disability affecting the performance in the other cognitive functions. Also, WS subjects showed a performance suggesting a neurocognitive developmental delay. In the second set of studies, MRI studies were conducted for both, overall brain volumes and specific regions of interest. The results showed brain abnormalities in WS, specifically a lack of asymmetry in hipocampal formation and superior temporal gyrus. Finally, correlations between several neurocognitive and neuroanatomic measures were done. Once again, results demonstrated inverse correlations between brain volumes and cognitive functions, pointing out that abnormal brain development has an impact on cognitive functions, in this syndrome. Overall, these results suggest that modular theories may be insufficient to explain WS cognition, and that a developmental perspective must be considered.