Identification de l’étude

La figure 1 décrit les résultats à chaque niveau de notre processus d’identification de l’étude. Parmi les 394 articles potentiellement pertinents, nous avons inclus dans cette revue systématique 50 études structurelles, 29 études fonctionnelles, sept études d’imagerie et huit études génétiques combinées.

Processus de sélection de l’étude

Études d’IRM structurelle

IRM structurelle de la matière grise

La matière grise a été l’un des premiers centres de recherche en neuroimagerie dans les maladies psychiatriques. En utilisant l’estimation de la probabilité anatomique (ALE), une méta-analyse de 37 études a démontré des déficits importants de matière grise dans les déficits frontaux, limbiques et sous-corticaux dans la schizophrénie par rapport aux témoins sains.26 De même, des réductions de la matière grise ont été constatées dans le cingulaire antérieur et l’insula dans une méta-analyse de l’ALE chez des patients atteints de BD par rapport à des témoins sains.27 Des analyses récentes qui tentent de contraster quantitativement, mais pas directement, les déficits en matière grise dans un certain nombre de troubles psychiatriques, y compris la schizophrénie et la BD, à l’aide de techniques méta-analytiques, ont révélé une diminution partagée du cingulé antérieur dorsal et de l’insula antérieure, des zones du cerveau attribuées aux réseaux de saillances.28

Quarante études ont explicitement examiné les différences de matière grise à travers le spectre de la psychose depuis 2005, mais seulement dix-sept d’entre elles ont été menées à des intensités de champ magnétique de 3T. Toutes les études, sauf une, comprenaient des sujets traités au moment de l’analyse, et seule une minorité d’études se concentraient sur les patients du premier épisode (tableau 1). La perte de volume de matière grise corticale semble répandue dans la schizophrénie, mais moins extensive29,30,31 ou même absente32,33 dans la BD. Il a été suggéré comme phénotype intermédiaire entre les catégories de maladies, reflétant peut-être le fardeau de la psychose à vie, les patients diagnostiqués avec une schizophrénie et un trouble schizo-affectif présentant une réduction importante de la matière grise néocorticale et sous-corticale, et des réductions plus faibles limitées aux régions frontotemporales de la BD.29 Une étude récente de Song et coll. vient étayer ce concept. l’oms a examiné les volumes de matière grise chez des patients non traités atteints de schizophrénie et de BD et a signalé une corrélation négative entre la gravité des délires et les volumes frontaux de matière grise ainsi que l’étendue des hallucinations et le volume droit de matière grise non usuel dans tous les groupes diagnostiques.34 En examinant les zones sous-corticales du cerveau, les études suggèrent systématiquement que la réduction du volume de l’hippocampe peut être une caractéristique partagée dans tout le spectre de la psychose,35,36,37, la majorité des études signalant que la perte de volume est plus importante dans la schizophrénie que dans la BD,38 même lors de l’examen de sous-champs hippocampiques individuels.35,39 De même, les premières études suggèrent que des réductions du volume du thalamus sont présentes dans toutes les catégories de maladies,36,40 mais des rapports ultérieurs avec des échantillons de plus grande taille n’ont détecté cette caractéristique que dans la schizophrénie.29,41 Les résultats sont plus incohérents en ce qui concerne le volume de l’amygdale, qui n’a pas été affecté dans les deux groupes diagnostiques,42,43 a diminué uniquement dans la schizophrénie,44 a diminué plus nettement dans la schizophrénie que dans BD45 et vice versa.37 Les rapports sur les volumes des ganglions de la base sont également contradictoires lorsque certains constatent une augmentation du volume46,47 ou une diminution48,49 qui est partagée entre les maladies, les anomalies de la schizophrénie mais pas BD,34,36 ou l’absence d’anomalies dans l’un ou l’autre groupe diagnostique (à l’exception du noyau accumbens).50 Ces rapports contrastés reflètent probablement l’hétérogénéité entre les études en ce qui concerne les caractéristiques des patients, l’exposition aux médicaments, l’acquisition de données et les méthodes d’analyse des données.

Une perte de volume corticale et sous-corticale significative qui ressemble au stade de la maladie chronique est déjà rapportée chez les patients du premier épisode. Bien que de nombreuses zones présentant une perte de matière grise semblent se chevaucher entre les groupes diagnostiques, plusieurs rapports suggèrent des anomalies plus importantes dans la schizophrénie du premier épisode par rapport au premier épisode BD, à la fois en termes de perte de volume45,51 et d’étendue spatiale.40, 52 Il n’est peut-être pas surprenant que Pina-Camacho et coll. a rapporté que l’âge au premier début de la psychose modulait les anomalies structurelles d’une manière non linéaire et dépendante du diagnostic. Plus précisément, ils rapportent que les patients présentant un début plus précoce d’un trouble du spectre de la schizophrénie présentaient l’élargissement des ganglions ventriculaires et basaux le plus important ainsi que les déficits de volume et d’épaisseur corticaux fronto-temporaux les plus importants parmi les groupes diagnostiques, les patients atteints de troubles affectifs présentant des déficits corticaux moins étendus qui étaient à nouveau plus importants chez ceux ayant un âge plus jeune d’apparition de la psychose.53 Cependant, aucune des études n’a examiné des patients naïfs de médicaments, ce qui rend impossible de conclure définitivement que les différences de groupe observées dans les anomalies de la matière grise sont dues à des différences intrinsèques dans le spectre diagnostique plutôt qu’à une exposition différentielle aux médicaments psychotropes.

IRM structurelle de la substance blanche

Il a été rapporté que des anomalies de la substance blanche étaient répandues dans la schizophrénie et la BD. Une méta-analyse d’estimation de la probabilité d’activation a montré une diminution de la FA dans la schizophrénie du premier épisode par rapport aux témoins sains dans les voies commissurale, d’association et de projection, avec une implication principale du fascicule fronto-occipital inférieur, du fascicule longitudinal inférieur, du faisceau de cingulum et du corps calleux.54 De même, une méta-analyse de quinze études DTI dans le BD a signalé une diminution de la FA dans tous les types de voies par rapport aux témoins sains, avec les diminutions les plus robustes dans le fascicule fronto-occipital inférieur.55 Les résultats suggèrent une distribution spatiale partagée des déficits d’intégrité de la substance blanche dans l’ensemble du spectre de la maladie, mais ne permettent aucune inférence sur la comparabilité de l’ampleur des anomalies.

Onze études ont comparé l’intégrité de la substance blanche dans la schizophrénie et la BD; toutes, sauf une, incluaient des patients traités au moment de l’évaluation, et seulement deux portaient sur des patients du premier épisode (tableau 2). Il est frappant de constater que la majorité des études menées chez des patients chroniques prenant des médicaments psychotropes montrent une diminution de l’intégrité de la substance blanche qui n’apparaît pas différente selon les groupes de diagnostic. Les analyses de la région d’intérêt montrent des diminutions de FA partagées dans le fascicule uncinate, la couronne radiée, le membre antérieur de la capsule interne, le rayonnement thalamique antérieur et postérieur et le corps calleux.56,57,58,59,60 Ceci est également corroboré par Skudlarski et ses collègues qui ont mené la plus grande étude à ce jour et ont trouvé un accord étroit entre les distributions spatiales et les magnitudes des réductions de l’FA évaluées avec des TBSS du cerveau entier dans les groupes diagnostiques. Fait intéressant, ils ont rapporté une variance plus élevée chez les patients atteints de BD psychotique, suggérant une plus grande hétérogénéité dans les anomalies de l’intégrité de la substance blanche par rapport aux patients atteints de schizophrénie.61 L’hétérogénéité peut également expliquer les divergences avec Anderson et ses collègues qui ont trouvé des réductions de la substance blanche temporale et occipitale dans la schizophrénie, mais pas le trouble bipolaire I,62 et Knoechel et ses collègues qui rapportent que l’ampleur des anomalies de l’intégrité de la substance blanche dans le cingulum gauche et le fascicule uncinate droit est plus grande dans la schizophrénie que le BD.38

In first episode patients, no white matter volume abnormalities or no differences across diagnostic groups were observed63. La seule étude à ce jour examinant la microstructure de la substance blanche chez des patients naïfs de médicaments et peu traités a révélé une augmentation partagée de la MD dans un grand nombre de voies de la substance blanche dans toutes les catégories diagnostiques, mais a montré que les patients atteints de BD du premier épisode avaient une diminution de la FA dans le cingulum, la capsule interne et les régions cérébrales postérieures qui n’était pas évidente dans la schizophrénie du premier épisode.64

Études d’IRM fonctionnelle

TâcheIRM fonctionnelle

Au total, treize études, toutes menées chez des patients traités de façon chronique, ont directement comparé les schémas d’activation fonctionnelle dans le BD et la schizophrénie en utilisant diverses tâches (tableau 3). Dans les tâches de mémoire de travail, les études observent en grande partie l’engagement des mêmes réseaux cérébraux dans les contrôles sains et les patients à travers le spectre de la psychose, mais constatent des altérations des schémas d’activation au sein de ces réseaux. Un modèle gradué de différences de groupe dans l’amplitude du signal GRAS a été rapporté dans plusieurs études, avec la plus grande altération généralement rapportée dans la schizophrénie, et plus subtile ou absence d’anomalies dans le BD.65,66,67 Les résultats sont plus incohérents, avec une hypo- et une hyperactivation rapportées, ce qui peut s’expliquer par des courbes d’activation différentes, mais qui se chevauchent, en forme de U inversé selon la difficulté de la tâche 68 à travers le spectre de la psychose, avec des schémas d’activation moins anormaux dans le BD que dans la schizophrénie. Alternativement, il est possible que ces modèles d’activation différentielle puissent représenter des processus compensatoires ou des effets secondaires de changements primaires dans le traitement du signal. De plus grandes altérations liées aux tâches dans la schizophrénie par rapport à la BD ont également été rapportées dans une tâche d’aisance verbale,69 mais pas une tâche d’achèvement de phrase,70 ou des tâches de mémoire émotionnellement saillantes,71,72 ces dernières apparaissant plus altérées dans la BD que la schizophrénie. De plus, l’activation lors de l’anticipation de la récompense dans le striatum ventral semble diminuée dans la schizophrénie, mais pas chez les patients atteints de BD en état maniaque.73 Les auteurs ont émis l’hypothèse que le dysfonctionnement de la dopamine striatale, qui pourrait être exprimé cliniquement sous forme d’anhédonie, pourrait être à la base de leur découverte.

IRM fonctionnelle à l’état de repos

L’investigation de la connectivité fonctionnelle au repos est devenue de plus en plus populaire, en partie parce que les différences de performance des tâches entre les groupes n’ont pas besoin d’être prises en compte dans ce paradigme.74 Une méta-analyse d’estimation de la probabilité d’activation d’études sur l’état de repos du cerveau entier dans la schizophrénie suggère une diminution de l’activité dans le cortex préfrontal médial, l’hippocampe gauche, le cortex cingulaire postérieur et le précunée (toutes les zones du cerveau qui sont généralement conceptualisées dans le cadre du réseau de modes par défaut75), ainsi qu’une augmentation de l’activité dans le gyrus lingual.76 Un examen récent tentant de concilier les différences méthodologiques dans les études sur la schizophrénie a suggéré qu’une connectivité fonctionnelle accrue était une constatation reproduite.77 Dans une revue systématique qualitative, Vargas et ses collègues ont signalé une connectivité aberrante à l’état de repos entre les zones frontales et méso-limibiques du BD par rapport aux témoins.78

Toutes les seize études sur l’état de repos comparant la connectivité entre les groupes diagnostiques inclus ici ont été menées chez des patients traités au moment de l’analyse (tableau 4). Le réseau de mode par défaut, un réseau cérébral à grande échelle plus actif au repos et impliqué dans la pensée autoréférentielle, est peut-être le plus largement étudié. Un rapport précoce chez des patients atteints de schizophrénie aiguë et de BD a identifié le cortex préfrontal médial comme lieu majeur d’anomalie partagée, le BD étant caractérisé par une connectivité réseau en mode par défaut réduite à l’hippocampe et au gyrus fusiforme ainsi qu’une connectivité accrue avec le cortex visuel primaire, et la schizophrénie étant caractérisée par un recrutement anormal du cortex polaire frontal et des ganglions de la base.79 La plus grande étude à ce jour portant sur la connectivité du réseau en mode par défaut avec ICA a rapporté des réductions de connectivité dans le cortex préfrontal médial, le cortex cingulaire antérieur, le cortex cingulaire postérieur et le précuneus à travers le spectre de la psychose, mais a également révélé que les nœuds sélectifs du réseau semblent être affectés différemment dans la schizophrénie et la BD.80 Le même groupe a également signalé une connectivité aberrante entre le mode par défaut et un réseau fronto-occipital en tant que caractéristique de maladie partagée dans la schizophrénie et la BD, alors qu’une connectivité accrue entre les régions fronto-temporales et mésolimbiques n’était évidente que dans la BD, et une diminution de la connectivité entre les zones sensori-motrices et mésolimbiques était limitée à la schizophrénie.81 D’autres signalent des diminutions de connectivité au sein d’un réseau cingulo-operculaire et entre un réseau cingulo-operculaire et un réseau cérébelleux qui sont partagés entre les maladies, une diminution de la connectivité entre le réseau cingulo-operculaire et le réseau de saillance dans le BD uniquement, et une diminution de la connectivité entre le réseau cingulo-operculaire et le réseau fronto-pariétal dans la schizophrénie uniquement. Notamment, la connectivité réseau en mode par défaut n’a pas été signalée anormale.82 De même, Baker et ses collègues ont signalé des perturbations de la connectivité à l’état de repos des réseaux d’association corticale, préférentiellement du réseau de contrôle frontopariétal, mais pas des anomalies du réseau de mode par défaut, dans la schizophrénie et la BD.83

Les études sur l’état de repos de structures non néocorticales ont révélé des modèles distincts de dysconnectivité thalamique84 et amygdalaire85 dans la schizophrénie et la BD, mais aucune différence entre les groupes diagnostiques dans connectivité de l’hippocampe38,86. L’examen de la connectivité dans tout le cerveau avec la connectivité globale du cerveau, une mesure qui calcule la force de connectivité de chaque région du cerveau avec toutes les autres régions du cerveau, a été rapporté comme étant plus faible dans la schizophrénie que chez les témoins sains, alors que les patients atteints de BD avaient une force de connectivité globale intermédiaire qui était significativement différente des patients schizophrènes et des témoins sains.87

Études par spectroscopie de résonance magnétique

Il existe des preuves substantielles que les niveaux de neurométabolite sont altérés dans la schizophrénie et la BD. Une méta-analyse regroupant les données de 146 études suggère une diminution de l’AAN dans le lobe frontal, l’hippocampe, le thalamus et les ganglions basaux dans la schizophrénie, mais uniquement dans les ganglions basaux et le lobe frontal dans le BD.88 Une autre méta-analyse résumant les résultats d’anomalies glutamatergiques dans 28 études sur la schizophrénie a révélé une diminution du glutamate frontal médial par rapport aux témoins sains,89 mais la majorité des études ont été menées chez des patients médicamenteux. De manière contrastée, plusieurs rapports suggèrent une élévation des indices glutamatergiques chez les patients non traités atteints de schizophrénie dans le cortex préfrontal médial, le striatum et l’hippocampe.90,91,92,93 Une méta-analyse plus petite dans le BD, comprenant neuf études mesurant le Glx (une combinaison de glutamate et de glutamine) dans différentes zones du cerveau, a suggéré que ce métabolite pourrait être plus élevé chez les patients atteints de BD que chez les témoins, quel que soit le statut médicamenteux.94 Pris ensemble, il semble que certaines des altérations neurométabolites, en particulier la diminution de l’AAN dans le cortex frontal et les ganglions de la base, puissent être partagées dans l’ensemble du spectre de la maladie, alors que d’autres ne le sont pas.

Cependant, les études contrastant directement les neurométabolites dans le BD et la schizophrénie sont rares. Toutes ces études ont utilisé un seul H-MRS voxel1 placé dans des zones corticales du cerveau et ont été menées chez des patients souffrant de maladies chroniques qui étaient traités au moment de l’évaluation, le plus souvent avec des échantillons de très petite taille (tableau 5). Molina et ses collègues ont été les premiers à signaler que les diminutions de NAA / Cr dans le cortex préfrontal dorsolatéral gauche, mais pas dans le cortex préfrontal dorsolatéral droit, étaient plus importantes dans la schizophrénie que dans le BD, aucune anomalie Cho / Cr n’étant appréciée dans l’un ou l’autre groupe.Les résultats de 95 ont été partiellement reproduits par Kalayci et ses collègues, qui ont signalé une diminution universelle du cortex préfrontal dorsolatéral gauche et droit NAA / Cr dans tous les groupes diagnostiques, mais une diminution du Cho / Cr uniquement dans le BD et le trouble schizo-affectif, mais pas la schizophrénie par rapport aux témoins.96 Mesures des métabolites du cortex cingulaire antérieur à 1.5 Tesla suggéraient des élévations de Cho / Cr dans la schizophrénie uniquement sans anomalies détectables dans les ANA / Cr dans tous les groupes.97 Cependant, en raison d’un rapport ultérieur de diminution des taux de Cr chez des patients atteints de schizophrénie aiguë mais non de BD, il n’est pas clair si les résultats sont attribuables à des altérations de Cr plutôt qu’à des modifications de Cho ou de NAA.98 Dans le gyrus de Heschl gauche, les taux de Glu, de NAA et d’inositol ont diminué dans le BD, mais pas dans la schizophrénie par rapport aux témoins sains, tandis qu’aucune anomalie métabolique dans l’un ou l’autre groupe diagnostique n’a été détectée dans le gyrus de Heschl droit, suggérant une anomalie latéralisée dans l’hémisphère dominant.99 Une seule étude à ce jour a examiné le GABA, avec des rapports d’élévations du GABA périsylvien chez les patients atteints de schizophrénie, mais pas chez ceux atteints de BD, par rapport aux témoins sains.100

Études d’imagerie-génétique

Huit études, toutes chez des patients médicamenteux, ont examiné les relations entre l’imagerie et les marqueurs génétiques à travers le spectre de la maladie (Tableau 6). Dans les tâches de fluidité verbale, un diagnostic significatif par interactions génotypiques avec des activations liées aux tâches a été observé pour la neuréguline 1,101 perturbée dans le gène 1 de la schizophrénie (DISC 1102) et la d-acide aminé oxydase (Voir réf. 103) gène. Fait intéressant, une relation modeste entre le volume de substance blanche et un certain nombre de gènes de risque de schizophrénie a été trouvée dans l’ensemble du spectre de la psychose et chez des témoins sains, ce qui suggère que les risques génétiques cumulatifs peuvent aider à expliquer l’étendue des altérations de la substance blanche observées104, mais d’autres gènes de risque n’ont pas montré de telles relations.105