Background: Cortical thickness (CT) and gyrification are complementary indices that assess different aspects of gray matter structural integrity. Both neurodevelopment insults and acute tissue response to antipsychotic medication could underlie the known heterogeneity of treatment response and are well-suited for interrogation into the relationship between gray matter morphometry and clinical outcomes in schizophrenia (SZ).
Methods: Using a prospective design, we enrolled 34 unmedicated patients with SZ and 23 healthy controls. Patients were scanned at baseline and after a 6-week trial with risperidone. CT and local gyrification index (LGI) values were quantified from structural MRI scans using FreeSurfer 5.3.
Results: We found reduced CT and LGI in patients compared to controls. Vertex-wise analyses demonstrated that hypogyrification was most prominent in the inferior frontal cortex, temporal cortex, insula, pre/postcentral gyri, temporoparietal junction, and the supramarginal gyrus. Baseline CT was predictive of subsequent response to antipsychotic treatment, and increase in CT after 6 weeks was correlated with greater symptom reductions.
Conclusions: In summary, we report evidence of reduced CT and LGI in unmedicated patients compared to controls, suggesting involvement of different aspects of gray matter morphometry in the pathophysiology of SZ. Importantly, we found that lower CT at baseline and greater increase of CT following 6 weeks of treatment with risperidone were associated with better clinical response. Our results suggest that cortical thinning may normalize as a result of a good response to antipsychotic medication, possibly by alleviating potential neurotoxic processes underlying gray matter deterioration.
Contexte :: L’épaisseur corticale (EC) et la gyrification sont des indices complémentaires qui évaluent différents aspects de l’intégrité structurelle de la matière grise. Les traumatismes neurodéveloppementaux ainsi que la réponse tissulaire aiguë à la médication antipsychotique peuvent sous-tendre l’hétérogénéité connue de la réponse au traitement, et conviennent bien pour l’interrogation sur la relation entre la morphométrie de la matière grise et les résultats cliniques de la schizophrénie.
Méthodes :: À l’aide d’une méthode prospective, nous avons inscrit 34 patients non médicamentés souffrant de schizophrénie et 23 témoins en santé. Les patients ont subi un examen d’imagerie au départ et après un essai de rispéridone de 6 semaines. Les valeurs de l’épaisseur corticale (EC) et de l’indice de gyrification locale (IGL) ont été quantifiées d’après les examens par IRM structurels avec FreeSurfer.
Résultats :: Nous avons constaté des EC et des IGL réduits chez les patients comparativement aux témoins. Des analyses au sommet ont démontré que l’hypo-gyrification était surtout visible dans le cortex frontal inférieur, le cortex temporal, l’insula, les gyri pré/post centraux, l’articulation temporo-pariétale et le gyrus supramarginal. L’EC de départ prédisait la réponse subséquente au traitement antipsychotique, et l’augmentation de l’EC après six semaines était corrélée à une plus grande réduction des symptômes.
Conclusions :: En résumé, nous faisons état des preuves de la réduction de l’EC et de l’IGL chez les patients non médicamentés comparés aux témoins, ce qui suggère la participation de différents aspects de la morphométrie de la matière grise à la pathophysiologie de la schizophrénie. Surtout, nous avons constaté qu’une EC plus mince au départ, et qu’une plus grande augmentation de l’EC après six semaines de traitement à la rispéridone étaient associées à une meilleure réponse clinique. Nos résultats suggèrent que l’amincissement cortical peut être normalisé à titre de résultat d’une bonne réponse aux antipsychotiques, possiblement en atténuant les processus neurotoxiques potentiels qui sous-tendent la détérioration de la matière grise.
Keywords: antipsychotic; gray matter; psychosis; treatment response; unmedicated.