L'acufene nella diagnostica per  immagini

Robert A. Levine e Jennifer R. Melcher

I recenti progressi nella diagnostica per Immagini Funzionale (FI) hanno aperto nuove possibilità per capire ed infine per trattare il tinnito. Precedentemente, il tinnito è stato caratterizzato dalle sue proprietà percettive (per esempio, tono, sonorità, modelli di mascheramento) e dalle sue proprietà psicologiche (per esempio, grado di afflizione), così come la sua relazione con i risultati clinici quali le anomalie dell'audiogramma, l'angolo cerebello pontino, o i tessuti molli della testa o del collo. Per contro la FI fornisce una visione interamente nuova del tinnito rivelando direttamente i funzionamenti del cervello nei pazienti col tinnito. L'applicazione della FI al tinnito è ancora all’inizio. Tuttavia, la FI sta già fornendo nuove comprensioni nella neurofisiologia del tinnito e ci sono molte prevedibili possibilità per essa che abbia alla fine impatto sulla cura del paziente.

Che cosa è la FI?
Le tecniche di FI rivelano i modelli spaziali di attività neurale nel cervello. Le due tecniche di FI più ampiamente usate sono la Tomografia ad Emissione di Positroni (PET) e una particolare forma di Risonanza Magnetica per Immagini (MRI) denominata MRI funzionale (fMRI). Nella PET  è usato un tracciatore radioattivo per misurare gli indicatori fisiologici di attività neurale quali il metabolismo del glucosio, il blocco del recettore del neurotrasmettitore, o il flusso del sangue.

La PET può essere usata
(a) per rilevare il modello spaziale di attività del cervello nello stato di calma e
(b) per mostrare dove l'attività nel cervello cambia, per esempio, in risposta al suono o ad un cambiamento nel tinnito.

La seconda tecnica, fMRI, può soltanto mostrare i cambiamenti nell'attività del cervello, ma non usa una sostanza  tracciante. Nella sua forma più comune, la fMRI rileva i cambiamenti nell'ossigenazione del sangue che avvengono naturalmente dove l'attività del cervello cambia.

Come è stata applicata la FI al tinnito?
In questi ultimi cinque anni una serie di rapporti hanno dimostrato l'attività anormale del cervello nelle persone con il tinnito. Mentre queste indagini si sono focalizzate principalmente su alcuni tipi particolari di tinnito, esse dimostrano la fattibilità delle tecniche che dovrebbero essere generalizzabili per il tinnito nelle sue numerose forme.

La FI è stato applicata al tinnito in tre modi principali.

Il primo approccio ha usato il fatto che il tinnito può a volte modularsi tramite i movimenti oro-facciali, deviazioni nella posizione degli occhi  o stimolazioni cutanee (Cacace ed altri., 1995, 1999; Lockwood ed altri., 1998, 1999; Giraud ed altri., 1999). Quando queste manipolazioni sono state usate per alterare la sonorità del tinnito, sono stati rilevati cambiamenti corrispondenti nell'attività corticale con la PET o con la fMRI.

Il secondo approccio ha modulato il tinnito usando un mascheratore acustico e ha localizzato cambiamenti correlati nell'attività del cervello (Levine ed altri., 1997; Mirz ed altri., 1999; Melcher ed altri., 2000).

Il terzo approccio ha usato la PET per esaminare il livello di attività nello stato di calma nel cervello dei pazienti col tinnito (Arnold ed altri., 1996; vedere inoltre Shulman e Strashun, 1995).

I dati della FI che si sono accumulati finora sono largamente coerenti con l'idea che la percezione del tinnito corrisponda a livelli anormalmente elevati di attività neurale sia nelle zone uditive corticali che sub-corticali. I rapporti di Lockwood ed altri (1998) e Melcher ed altri (2000) aumentano la possibilità che la FI possa fornire nuove comprensioni negli aspetti psicologici del tinnito quale per esempio l'afflizione collegata.



Figura 1: Il rumore binaurare ha prodotto attivazione (asimmetrica) anormale della fMRI dentro il collicolo inferiore nei pazienti con il tinnito laterale. Le immagini provengono da soggetti con tinnito (pannello di sinistra) e senza ( pannello di destra). La percezione del tinnito era lateralizzata all'orecchio di destra (indicato dalla freccia). In ogni pannello, l’attivazione in risposta al rumore è sovrapposta sull' immagine anatomica del collicolo inferiore. L'attivazione è indicata come  regioni concentriche di ombreggiatura di grigio; successivamente le tonalità più scure di grigio indicano  progressivamente livelli più elevati di attivazione. L’area mostrata nei due pannelli è indicata sulla fetta   diagrammatica del cervello all’estrema sinistra.
Destra: R, Sinistra: L.
(adattato da Melcher ed altri., 2000)

La figura 1 mostra un esempio di un' anomalia del cervello che è stata vista riproducibile nei pazienti del tinnito. I dati provengono da uno studio fMRI di soggetti con il tinnito laterale ad un orecchio e normali soglie uditive. In risposta ad uno stimolo mascherante binaurale, i soggetti con tinnito hanno mostrato un’ attivazione asimmetrica al livello del collicolo inferiore (pannello di sinistra). Per contro, i soggetti di controllo hanno mostrato la relativa attivazione simmetrica (pannello di destra). L'asimmetria nei soggetti con tinnito era specificamente attribuibile all'attivazione anormalmente bassa nel collicolo inferiore controlaterale al tinnito percepito (cioè, il collicolo inferiore di sinistra nella figura 1).
Un'interpretazione diretta di questa anomalia è la seguente:
(a) c’era un’ anormale alto livello di attività neurale nel collicolo inferiore controlaterale alla percezione del tinnito e
(b) questa attività “collegata al tinnito” era sufficiente alta che ogni  attività supplementare evocata dal suono è stata limitata dalla saturazione. Siccome  questa ipotesi ed altre sono esaminate sistematicamente, riteniamo che sarà capita meglio la base neurofisiologica del tinnito.

Come potrebbe la FI aiutare i pazienti del tinnito?
Poiché  la FI ci dice di più circa la fisiologia del tinnito, quale effetto può questo avere sulla cura dei pazienti?

Previsione dei risultati della cura.
Una possibilità è che FI possa fornire nuovi criteri per la distinzione fra i pazienti del tinnito – criteri che allora si correlino con la prognosi o con la risposta alla cura. Numerose terapie del tinnito sono state proposte e provate, per esempio la terapia acustica (mascheramento, terapia riabilitativa del tinnito), la terapia farmacologica (farmaci ed erbe), le modalità fisiche (agopuntura, manipolazione, iniezioni del punto di innesco, stimolazione elettrica), la chirurgia (decompressione microvascolare, transezione del nervo uditivo) e le terapie psicologiche (terapia cognitiva, autoipnosi, biofeedback).

Mentre nessuna di queste terapie ha dimostrato di essere ampiamente efficace, rapporti e aneddoti abbondano suggerendo che almeno alcune possano tornare utili a certe frazioni della globale popolazione del tinnito. Purtroppo, le caratteristiche percettive e psicologiche del tinnito non hanno avuto successo nel prevedere se un paziente reagirà ad una particolare cura.

Tuttavia, anche considerando i modelli di attività del cervello del paziente, può infine essere possibile prevedere se il loro tinnito sarà alleviato da una particolare terapia. Come semplice esempio, considerare la transezione del nervo uditivo, un metodo che ha fornito un sollievo per alcuni individui, ma non per altri. È immaginabile che i pazienti che rispondano a questa chirurgia siano quelli il cui tinnito si presenti marginalmente (piuttosto che centralmente) come potrebbe essere indicato con la FI.

Misura oggettiva del tinnito negli esseri umani.
Nel passato, l'efficacia dei trattamenti del tinnito è stata valutata usando gli indicatori quali i rapporti della sonorità del tinnito o la sensibilità generale dei pazienti. Tuttavia, questi indicatori sono soggettivi, così la valutazione di essi può essere carica di trabocchetti. Fornendo le misure obiettive del tinnito, la FI può aggirare questo problema. In breve, può fornire i mezzi per valutare i trattamenti attendibilmente e quantitativamente.



Figura 2: Tinnito soppresso con Lidocaina e anomala attivazione della fMRI in un paziente con il tinnito laterale all'orecchio destro. L’asimmetria di attivazione nel collicolo inferiore è tracciata verticalmente per tre intervalli: prima, subito dopo e più tempo dopo la lidocaina per endovena. L’asimmetria di attivazione è stata misurata come il rapporto di attivazione del collicolo inferiore di destra e di sinistra.
(Adattato da Melcher ed altri., 1999)

Questo punto è illustrato nella figura 2 che mostra i risultati da un esperimento della fMRI in cui abbiamo tracciato gli effetti della lidocaina per endovena. Il soggetto era una donna con udito normale ed il tinnito laterale all’orecchio destro. Prima della lidocaina, il rumore biauricolare produceva una anormale (cioè asimmetrica) attivazione della fMRI nel collicolo inferiore. Subito dopo la lidocaina, il tinnito del paziente è sparito e la sua attivazione della  fMRI è diventata normale (cioè simmetrica). Successivamente, il tinnito del paziente è ritornato e l'anomalia della fMRI (cioè asimmetria di attivazione) riapparsa. In altre parole  il modello dell'attivazione è stato unito molto strettamente alla presenza o all'assenza del tinnito. Questa particolare valutazione terminava in un breve periodo di tempo, ma si possono anche immaginare valutazioni a più lungo termine nel corso di prove cliniche.

Rilevazione del tinnito negli animali.
Il fatto che la FI possa fornire indicatori obiettivi del tinnito ha implicazioni dirette per i modelli del tinnito negli animali. Questi modelli sono importanti perché possono essere usati per studiare il tinnito ed esplorare i trattamenti quando non siano possibili negli esseri umani. Una difficoltà di vecchia data nel lavoro con gli animali è stata l’incertezza di come e se gli animali allo studio (per esempio, con danni cocleari o del nervo uditivo) abbiano il tinnito. Mentre questa incertezza può essere risolta usando misure comportamentali del tinnito, stabilire queste misure richiede una prova ragionevolmente lunga. Usando la FI, può essere possibile determinare velocemente ed obiettivamente se un dato animale abbia o non abbia il tinnito e perfino dedurre alcuni attributi del tinnito basato sui modelli dell'attivazione del cervello (per esempio, dedurre il tinnito laterale basato sulle asimmetrie anormali di attivazione; Figura 1). Come un indicatore biologico per il tinnito, le anomalie della FI potrebbero essere usate per selezionare velocemente le cure candidate negli animali come precursore alle prove cliniche. In più, le anomalie della FI possono indicare quelli che verosimilmente possono essere i luoghi proficui da indirizzare nelle indagini sui meccanismi cellulari e sottocellulari del tinnito. Tali indagini potrebbero trarre profitto della gamma completa di tecniche fisiologiche, anatomiche e farmacologiche, non soltanto quelle non invasive applicabili ai soggetti umani.

Sviluppo di nuove cure.
Poiché la FI fornisce le informazioni fisiologiche sul tinnito precedentemente non disponibili, nuove terapie potranno allora emergere. Per esempio, la FI potrebbe rivelare che certi sottogruppi di sofferenti di tinnito mostrano l'attività anormale nei centri specifici del cervello (per esempio il nucleo dorsale cocleare nei pazienti con il tinnito laterale dovuto ad un insulto otico o somatico; Levine R.A., Am. J. Otolaryngol. 20:351 - 362, 1999).
Si potrebbe allora provare ad influenzare l'attività anormale attraverso uno stimolo elettrico diretto, una somministrazione locale di farmaci o persino una asportazione chirurgica. Svolgendo un ruolo nel lavoro con gli animali, la FI può aiutare nel migliorare la nostra comprensione dei dettagliati meccanismi del tinnito, che a loro volta possono suggerire le cure  farmacologiche efficaci. Si possono anche immaginare modi  che funzionino in esseri umani ed in animali e che potrebbero informarsi l’un l’altro nello sviluppo delle cure. Per esempio, se la FI negli esseri umani fosse usata per identificare dove la lidocaina per endovena agisce quando sopprime temporaneamente il tinnito, quei luoghi potrebbero essere studiati intensivamente negli animali per capire i meccanismi di azione della lidocaina. L'obiettivo dovrebbe essere di identificare i farmaci che hanno effetto dai meccanismi simili, ma senza la non realistica lidocaina per endovena – in altre parole, una cura del tinnito.

La conclusione
basata finora sul progresso, la FI ha un grande potenziale nel progresso nella nostra comprensione del tinnito e nel migliorare la nostra capacità nel curare i molti pazienti afflitti da questo disturbo.


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ndt
una descrizione più ampia  la si può leggere nello studio degli stessi autori più altri  all’indirizzo:

http://epl.meei.harvard.edu/~ral/JNeurophys_2_00.pdf

Lateralized Tinnitus Studied With Functional Magnetic Resonance
Imaging: Abnormal Inferior Colliculus Activation
J. R. Melcher, I. S. Sigalovsky, J. J. Guinan, JR., R. A. Levine

La figura seguente, prelevata dallo studio, mostra il piano dell’ immagine funzionale sovrapposto a un'immagine anatomica sagittale. Il piano dell’ immagine (linea bianca spessa) interseca il collicolo inferiore.

tradotto da edc