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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.59.2020.tde-14122020-154742
Documento
Autor
Nome completo
Isabella Velloso Arrigo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2020
Orientador
Banca examinadora
Leoni, Renata Ferranti (Presidente)
Ferreira, Ana Paula Afonso Camargo
Sanchez, Tiago Arruda
Título em português
Avaliação da conectividade efetiva cerebral da fluência verbal semântica por imagens de ressonância magnética
Palavras-chave em português
Conectividade efetiva
Conectividade funcional
Fluência verbal
Imagem por ressonância magnética
Resumo em português
A fluência verbal semântica (SVF) é a capacidade de gerar palavras de uma determinada categoria, e seu dano está presente em vários distúrbios neurológicos. Embora estudos de neuroimagem tenham relatado ativação consistente em áreas relacionadas a SVF distribuídas pelos córtices temporal, frontal e parietal, como essas regiões estão conectadas e seus papéis funcionais exatos na rede permanecem divergentes. Avaliamos a conectividade funcional estática e dinâmica (FC) e consideramos regiões associativas em vez de apenas as clássicas relacionadas à linguagem para a análise de conectividade efetiva (EC), usando imagens de ressonância magnética funcional. Avaliamos em caráter exploratório a variação devido ao gênero da localização funcional de regiões associadas à tarefa de SVF e o comportamento da conectividade funcional. No grupo todo de participantes, observamos ativação na porção anterior do giro frontal inferior (IFG, BA 47 e BA 45), que inclui a área de Broca, e na porção posterior do giro temporal médio (pMTG), incluindo a área de Wernicke. Além disso, o giro angular (AG), cingulado anterior (AC), o córtex insular (IC) e regiões dos giros frontais superior, médio e medial (SFG, MFG, MidFG) também foram ativados. Comparado ao grupo de mulheres, os homens apresentaram maior lateralização da ativação à esquerda. A análise de FC estática mostrou uma rede altamente interconectada para desempenho da tarefa e condição de repouso. Ao comparar as condições, observou-se aumento da conectividade entre o AC com o pMTG e o AG. Além disso, a análise da FC dinâmica forneceu diferentes circuitos com conexões moduladas de forma semelhante ao longo do tempo, envolvendo a identificação de categorias, compreensão da linguagem, seleção e recuperação de palavras, geração de palavras, inibição da fala e planejamento da fala. Observamos diferença significativa da FC entre os gêneros. Em comparação com as mulheres, os homens apresentaram aumento significativo na FC entre a região de Broca e regiões associativas. Por fim, a análise de EC forneceu uma rede que melhor explica nossos dados, partindo do AG, indo até o pMTG, a partir do qual há a divisão entre as vias ventral e dorsal. As regiões SFG e MFG foram conectadas e moduladas pelo MidFG, enquanto as regiões inferiores formaram a rota ventral. Portanto, em nosso estudo, a SVF incluiu áreas clássicas da linguagem e outras regiões do cérebro que eram necessárias em nosso contexto experimental, sugerindo que a rede SVF deve exigir sistemas cerebrais adicionais de acordo com as demandas da tarefa e pode apresentar diferenças significantes entre os gêneros. A abordagem usada pode ser útil para entender melhor não apenas a SVF, mas a linguagem em geral.
Título em inglês
Evaluation of effective cerebral connectivity of semantic verbal fluency by magnetic resonance images
Palavras-chave em inglês
Effective connectivity
Functional connectivity
Magnetic resonance imaging
Verbal fluency
Resumo em inglês
Semantic verbal fluency (SVF) is the ability to generate words of a given category, and its damage is present in several neurological disorders. Although neuroimaging studies have reported consistent activation in SVF-related areas distributed across the temporal, frontal and parietal cortices, how these regions are connected, and their exact functional roles in the network remain divergent. We assessed static and dynamic functional connectivity (FC) and considered associative regions rather than only the classical language-related ones for the effective connectivity (EC) analysis, using functional magnetic resonance imaging. We assessed the variation due to the gender of the functional location of regions associated with the SVF task and the behavior of functional connectivity on an exploratory basis. We observed activation in anterior portions of the inferior frontal gyrus (IFG, BA 47 and BA 45), which includes the Broca's area, and in the posterior portion of the middle temporal gyrus (pMTG), including the Wernicke's area. Moreover, the angular gyrus (AG), anterior cingulate (AC), the insular cortex, and regions of the superior, middle, and medial frontal gyri (SFG, MFG, MidFG) were also activated. Compared to women, men showed greater lateralization of the activation to the left hemisphere. The static FC analysis showed a highly interconnected network for task performance and resting-state conditions. When comparing conditions, increased connectivity was observed between the AC with the pMTG and AG. Moreover, the dynamic FC analysis provided different circuits with connections similarly modulated across time, involved with category identification, language comprehension, word selection and recovery, word generation, inhibition of speaking, and speech planning. We observed a significant FC difference between genders. Compared to women, men showed a significant increase in FC between the classic region Broca and associative regions. Finally, the EC analysis provides a network that best explained our data, starting at the AG, going to the pMTG, from which there was the division between the ventral and dorsal routes. The SFG and MFG regions were connected and modulated by the MidFG, while the inferior regions form the ventral route. Therefore, in our study, SVF included classical language areas and other brain regions that were required in our experimental context, suggesting that the SVF network must require additional brain systems according to the task demands and can present significant differences between genders. The used approach can be useful to understand better not only SVF but the language in general.
 
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Data de Publicação
2021-01-22
 
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