Functional connectivity anomalies in the neural networks mediating motivated behavior : assessong obsessive-compulsive disorder , chronic cannabis use, Prader-Willi syndrome and Down syndrome

Abstract

Compulsive, impulsive, and addictive disorders display some behavioral commonalities associated with a dysfunction in the regulation of motivated, goal-directed behavior. Relevant to motivated behavior, there is a set of distributed large-scale neural networks connecting cortical areas, mainly frontal, with the basal ganglia. We have used MRI measurements of functional connectivity to assess the functional status of the cortico-basal ganglia circuits, as well as their interaction with other large-scale networks, in four medical conditions characteristically showing altered motivated behavior. The study samples included a group of 74 patients with obsessive-compulsive disorder, 28 chronic cannabis users, 24 Prader-Willi syndrome and 20 Down syndrome individuals. Structural MRI was additionally used to characterize gray matter volume correlations within these same networks in healthy subjects. Results showed both common and distinct functional connectivity across study groups, associated with the severity of their characteristic behavioral disturbances. All in all, the data suggest potential functional mechanisms by which flexible and adaptive behaviors may be compromised. In the specific context of frontal-basal ganglia physiology, the findings may provide new insights into the nature of obsessive compulsive behavior, its boundaries with impulsivity and the role of nonsatiated basic drives in the genesis of obsessions.Els trastorns compulsius, impulsius, i addictius, mostren trets comuns associats a una disfunció en la regulació de la conducta motivada. El conjunt de xarxes neuronals que connecten àrees corticals, principalment frontals, amb els ganglis basals, té un paper rellevant a la conducta motivada. Hem utilitzat mesures de RM per avaluar l’estat funcional dels circuits corticals-ganglis basals, així com la seva interacció amb altres xarxes cerebrals, en quatre trastorns que d’una manera característica presenten alteracions de la conducta motivada. Les mostres d’estudi van incloure un grup de 74 pacients amb trastorn obsessiu-compulsiu, 28 consumidors crònics de cànnabis, 24 persones amb síndrome de Prader-Willi i 20 persones amb síndrome de Down. A més, vam utilitzar RM estructural per caracteritzar les correlacions volumètriques de substància grisa dins d’aquests mateixos circuits en subjectes sans. Els resultats mostren alteracions comunes i diferents entre els grups d’estudi, associades a la gravetat dels seus símptomes més característics. En el context específic de la fisiologia frontal-ganglis basals, les troballes poden proporcionar nous coneixements sobre la naturalesa del comportament obsessiu compulsiu, els límits amb la impulsivitat i el paper de les motivacions bàsiques no satisfetes en la gènesi de les obsessions.Programa de doctorat en Biomedicina