Gradienti alterati di similarità di Kullback-Leibler nel disturbo da uso di cocaina: vincoli del connettoma e contestualizzazione biologica multiscala

Questo studio indaga le alterazioni morfologiche corticali nel disturbo da uso di cocaina (CUD) e la loro organizzazione all’interno delle gerarchie corticali macroscopiche, esplorando inoltre le relazioni con l’architettura del connettoma strutturale e con mappe biologiche multiscala. Sono stati esaminati dati di risonanza magnetica strutturale di settantuno pazienti con CUD e sessanta controlli sani, con la costruzione di reti morfologiche individuali e il calcolo di gradienti. È stato applicato un modello di vincolo del connettoma per valutare l’influsso dell’architettura strutturale sulle modifiche di tali gradienti, e un modello di diffusione in rete ha identificato gli epicentri potenziali. L’analisi multiscala ha incluso dati trascrittomici, atlanti mitocondriali e profili di neurotrasmettitori per la contestualizzazione neurochimica, genetica e molecolare. I risultati mostrano una diminuzione dei punteggi di gradiente nelle aree sensorimotorie di basso ordine e un aumento nelle reti associative di ordine superiore, con una significativa influenza dell’architettura del connettoma. Gli epicentri individuati sono risultati nei giri precentrale e postcentrale bilaterali. Le annotazioni biologiche hanno rilevato correlazioni spaziali tra queste alterazioni e microstruttura corticale, profili recettoriali e caratteristiche mitocondriali. L’analisi trascrittomica ha evidenziato il coinvolgimento di geni legati alla struttura sinaptica e membrane interne degli organelli, con arricchimenti genetici associati al disturbo da uso di alcol e alla schizofrenia. Lo studio fornisce un quadro integrato per comprendere l’organizzazione a livello di rete delle alterazioni strutturali in CUD, anche se l’assenza di dati longitudinali e funzionali limita l’interpretazione causale e il potenziale impatto clinico.