Cortical folding in patients with bipolar disorder or unipolar depression

J Psychiatry Neurosci. 2009 Mar;34(2):127-35.

Abstract

Background: Analysis of cortical folding may provide insight into neurodevelopment deviations, which, in turn, can predispose to depression that responds particularly poorly to medications. We hypothesized that patients with treatment-resistant depression would exhibit measurable alterations in cortical folding.

Methods: We computed hemispheric global sulcal indices (g-SIs) in T(1)-weighted magnetic resonance images obtained from 76 patients and 70 healthy controls. We separately searched for anatomic deviations in patients with bipolar disorder (16 patients with treatment-resistant depression, 25 with euthymia) and unipolar depression (35 patients with treatment-resistant depression).

Results: Compared with healthy controls, both groups of patients with treatment-resistant depression exhibited reduced g-SIs: in the right hemisphere among patients with bipolar disorder and in both hemispheres among those with unipolar depression. Patients with euthymic bipolar disorder did not differ significantly from depressed patients or healthy controls. Among patients with bipolar disorder who were taking lithium, we found positive correlations between current lithium dose and g-SIs in both hemispheres.

Limitations: We cannot estimate the extent to which the observed g-SI reductions are linked to treatment resistance and to what extent they are state-dependent. Furthermore, we cannot disentangle the impact of medications from that of the affective disorder. Finally, there is interindividual variation and overlap of g-SIs among patients and healthy controls that need to be considered when interpreting our results.

Conclusion: Reduced global cortical folding surface appears to be characteristic of patients with treatment-resistant depression, either unipolar or bipolar. In patients with bipolar disorder, treatment with lithium may modify cortical folding surface.

Contexte: L'examen des plissements du cortex pourrait fournir un argument en faveur de déviations de son développement qui, en retour, prédisposeraient certains individus à la dépression réfractaire à la pharmacothérapie. Nous avons formulé l'hypothèse que les patients ayant une dépression réfractaire au traitement présenteraient des anomalies mesurables des plissements corticaux.

Méthodes: Nous avons calculé des indices hémisphériques globaux de sulcation (g-SI) à partir des images par résonance magnétique pondérées en T1 obtenues chez 76 patients et de 70 témoins sains. Nous avons recherché des déviations anatomiques de manière séparée chez des patients atteints de trouble bipolaire (16 patients ayant une dépression réfractaire au traitement et 25 en état euthymique) et chez des patients ayant une dépression unipolaire (35 patients atteints de dépression réfractaire au traitement).

Résultats: Comparativement aux témoins sains, les 2 groupes de patients atteints de dépression réfractaire au traitement présentaient une diminution des g-SI : dans l'hémisphère droit chez les patients atteints de trouble bipolaire et bilatéralement chez les patients atteints de dépression unipolaire. Les patients ayant un trouble bipolaire euthymique ne différaient pas significativement des patients déprimés ou des témoins sains. Parmi les patients ayant un trouble bipolaire qui prenaient du lithium, nous avons observé des corrélations positives entre la dose actuelle de lithium et les indices de sulcation dans les 2 hémisphères. Limites : Nous ne pouvons déterminer dans quelle mesure les réductions des indices observées sont liées à la résistance au traitement ou à l'état des patients. En outre, nous ne pouvons distinguer l'impact des médicaments de celui des troubles affectifs. Enfin, l'existance d'une variation inter-individuelle et d'un chevauchement des valeurs des g-SI entre patients et témoins doit être prise en compte dans l'interprétation des résultats.

Conclusion: La réduction globale de la surface des plissements corticaux semble caractéristique des patients ayant une dépression réfractaire au traitement qu'elle soit unipolaire ou bipolaire. Chez les patients atteints de trouble bipolaire, le traitement au lithium pourrait modifier la surface des sillons corticaux.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Antidepressive Agents / therapeutic use
  • Antimanic Agents / therapeutic use
  • Bipolar Disorder / drug therapy
  • Bipolar Disorder / pathology*
  • Bipolar Disorder / psychology
  • Cerebral Cortex / pathology*
  • Depressive Disorder / pathology*
  • Depressive Disorder / psychology
  • Drug Resistance
  • Electroconvulsive Therapy
  • Female
  • Functional Laterality
  • Humans
  • Lithium Carbonate / therapeutic use
  • Magnetic Resonance Imaging
  • Male
  • Middle Aged
  • Psychiatric Status Rating Scales

Substances

  • Antidepressive Agents
  • Antimanic Agents
  • Lithium Carbonate